BR112016006156B1 - Sistema de produção de poliolefina e método para operar sistema de fabricação de poliolefina - Google Patents

Sistema de produção de poliolefina e método para operar sistema de fabricação de poliolefina Download PDF

Info

Publication number
BR112016006156B1
BR112016006156B1 BR112016006156-0A BR112016006156A BR112016006156B1 BR 112016006156 B1 BR112016006156 B1 BR 112016006156B1 BR 112016006156 A BR112016006156 A BR 112016006156A BR 112016006156 B1 BR112016006156 B1 BR 112016006156B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
reactor
polyolefin
pressure
pressure relief
discharge
Prior art date
Application number
BR112016006156-0A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112016006156A2 (pt
Inventor
Thanh Nguyen
Ralph Romig
Carolyn Lehman
Joel A. Mutchler
Original Assignee
Chevron Phillips Chemical Company Lp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51619329&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BR112016006156(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Chevron Phillips Chemical Company Lp filed Critical Chevron Phillips Chemical Company Lp
Publication of BR112016006156A2 publication Critical patent/BR112016006156A2/pt
Publication of BR112016006156B1 publication Critical patent/BR112016006156B1/pt

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/001—Multistage polymerisation processes characterised by a change in reactor conditions without deactivating the intermediate polymer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1812—Tubular reactors
    • B01J19/1837—Loop-type reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1862—Stationary reactors having moving elements inside placed in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/01—Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00054—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2219/00056—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2219/00058—Temperature measurement
    • B01J2219/00063—Temperature measurement of the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00054—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2219/00056—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2219/00065—Pressure measurement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094—Jackets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00193—Sensing a parameter
    • B01J2219/00195—Sensing a parameter of the reaction system
    • B01J2219/002—Sensing a parameter of the reaction system inside the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00193—Sensing a parameter
    • B01J2219/00204—Sensing a parameter of the heat exchange system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00211—Control algorithm comparing a sensed parameter with a pre-set value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00227—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions
    • B01J2219/00229—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system
    • B01J2219/00231—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system at the reactor inlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00227—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions
    • B01J2219/00229—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system
    • B01J2219/00236—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system at the reactor outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00259—Preventing runaway of the chemical reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/0027—Pressure relief
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00272—Addition of reaction inhibitor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

alívio de pressão para reatores de polimerização de poliolefina múltiplos um sistema de fabricação de poliolefina e método incluindo polimerizar olefina em um primeiro reator para formar uma poliolefina, transferir a poliolefina para um segundo reator, polimerizar olefina no segundo reator, e descarregar uma poliolefina de produto do segundo reator. o sistema e método incluindo operar o primeiro reator com um primeiro sistema de alívio de pressão de reator e o segundo reator com um segundo sistema de alívio de pressão de reator, ambos os sistemas de alívio de pressão para descarga para um sistema de queima, e em que um sistema instrumentado de alívio (ris) é configurado para direcionar pelo menos um intertravamento de processo que diminui um cenário de reação em excesso como um cenário de alívio de sobrepressão.

Description

FUNDAMENTO1. Campo da Invenção
[001]A presente invenção refere-se geralmente a um sistema de alívio na produção de poliolefina com reatores de polimerização múltiplos e, mais particularmente, a um sistema de alívio de pressão fechado e sistema de intertravamento para reatores de polimerização de poliolefina múltiplos.
2 . Descrição da Técnica Relacionada
[002] Esta seção destina-se a introduzir o leitor para os aspectos da técnica que podem estar relacionados com aspectos da presente invenção, que são descritos e/ou reivindicados abaixo. Acredita-se que esta discussão é útil em fornecer ao leitor informações básicas para facilitar uma melhor compreensão dos vários aspectos da presente invenção. Por conseguinte, deve ser entendido que estas declarações devem ser lidas com esta luz, e não como admissões da técnica anterior.
[003]À medida que tecnologias químicas e petroquímicas avançaram, os produtos destas tecnologias tornaram-se cada vez mais prevalentes na sociedade. Em particular, à medida que as técnicas para ligação de blocos de construção moleculares simples em cadeias mais longas (ou polímeros) avançaram, os produtos de polímero, normalmente sob a forma de vários plásticos, foram cada vez mais incorporados em vários itens diários. Polímeros de poliolefina como polietileno, polipropileno, e seus copolímeros, são utilizados para tubulação, varejo e embalagens de medicamentos, embalagens de alimentos e bebidas, sacos plásticos, brinquedos, forramento com tapetes, vários produtos industriais, componentes de automóvel, aparelhos e outros itens domésticos, e assim por diante.
[004]Tipos específicos de poliolefinas, como polietileno de alta densidade (PEAD), têm aplicações particulares na fabricação de bens moldados por sopro e moldado por injeção, como recipientes de alimentos e bebidas, filme, e tubulação de plástico. Outros tipos de poliolefinas, como o polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polipropileno isotático (iPP), e polipropileno sindiotático (sPP) também são adequados para aplicações semelhantes. Os requisitos mecânicos da aplicação, como resistência à tração e densidade, e/ou os requisitos químicos, como estabilidade térmica, peso molecular, e reatividade química, normalmente determinam que tipo de poliolefina é adequado.
[005]Um benefício da construção de poliolefina, como pode ser deduzido a partir da lista de usos acima, é que é geralmente não reativo com bens ou produtos com os quais está no contato. Isto permite que os produtos de poliolefina sejam usados em contextos residenciais, comerciais e industriais, incluindo o armazenamento e transporte de alimentos e bebidas, eletroeletrônicos, agricultura, transporte, e construção veicular. A grande variedade de usos residenciais, comerciais e industriais para poliolefinas traduziu-se em uma demanda substancial por poliolefina bruta que pode ser extrudada, injetada, soprada ou formada de outra forma em um produto ou componente de consumo final.
[006] Para satisfazer esta exigência, vários processos existem pelo quais olefinas podem ser polimerizadas para formar poliolefinas. Esses processos podem ser realizados em ou perto de instalações petroquímicas, que permitem o acesso rápido para as moléculas de olefinas de cadeia curta (monômeros e comonômeros), como etileno, propileno, buteno, penteno, hexeno, octeno, deceno, e outros blocos de construção dos polímeros de poliolefina muito maiores. Estes monômeros e comonômeros podem ser polimerizados em um reator de polimerização de fase líquida e/ou reator de polimerização de fase gasosa. À medida que as cadeias de polímero se desenvolvem durante a polimerização no reator, as partículas sólidas conhecidas como “lanugem” ou “floco” ou “pó” são produzidas no reator.
[007]A lanugem pode possuir uma ou mais propriedades de fusão, física, reológica, e/ou mecânica de interesse, como densidade, índice de fusão (MI), índice de fluidez (MFR) conteúdo de comonômero, peso molecular, cristalinidade, e assim por diante. Propriedades diferentes para a lanugem podem ser desejáveis, dependendo da aplicação para a qual a lanugem de polietileno ou posteriormente poliolefina peletizada é aplicada. A seleção e controle das condições de reação dentro do reator, como temperatura, pressão, concentrações químicas, taxa de produção de polímeros, tipo de catalisador, e assim por diante, podem afetar as propriedades da lanugem.
[008]Além dos um ou mais monômeros de olefina, um catalisador (por exemplo, Ziegler-Natta, metaloceno, baseado em cromo, pós-metaloceno, níquel, etc.) para facilitar a polimerização dos monômeros pode ser adicionado ao reator. Por exemplo, o catalisador pode ser uma partícula adicionada através de um fluxo de alimentação do reator e, uma vez adicionado, suspenso no meio fluido dentro do reator. Ao contrário dos monômeros, catalisadores geralmente não são consumidos na reação de polimerização. Além disso, um hidrocarboneto inerte, como o isobutano, propano, n-pentano, i-pentano, neopentano, n- hexano, e/ou heptano, e assim por diante, pode ser adicionado ao reator e utilizado como diluente para carregar o conteúdo do reator. No entanto, alguns processos de polimerização podem empregar monômero como diluente, como no caso dos exemplos selecionados da produção de polipropileno onde o próprio monômero de propileno atua como o diluente. Não obstante, o diluente pode misturar com lanugem e outros componentes no reator para formar uma pasta de polímero. Em geral, o diluente pode facilitar a circulação da pasta de polímero no reator, remoção de calor da pasta de polímero no reator, e assim por diante.
[009]A descarga de pasta do reator normalmente inclui a lanugem de polímero, bem como componentes não polímero, como monômero (e comonômero) de olefina não reagido, diluente, e assim por diante. Este fluxo de descarga é geralmente processado, como por um sistema de recuperação de diluente/monômero (por exemplo, vaso de vaporização ou vaso de separação, coluna de purga, etc.) para separar os componentes não polímero de lanugem de polímero. O diluente recuperado, monômero não reagido, e outros componentes não polímero do sistema de recuperação podem ser tratados e reciclados para o reator, por exemplo. Como para o polímero recuperado (sólidos), o polímero pode ser tratado para desativar o catalisador residual, remover hidrocarbonetos dissolvidos ou entranhados, secar o polímero e peletizar o polímero em uma extrusora, e assim por diante, antes de o polímero ser enviado ao cliente.
[0010] Em algumas circunstâncias, para aumentar a capacidade de uma linha de polimerização de poliolefina ou para atingir determinadas características de polímero desejadas, mais de um reator de polimerização pode ser empregado, com cada reator tendo seu próprio conjunto de condições. Em certos exemplos, os reatores (por exemplo, reatores de alça) podem ser ligados em série, de forma que a pasta de polímero de um reator possa ser transferida para um reator subsequente, e assim por diante, até que um polímero de poliolefina seja produzido por descarga do reator final ou terminal com o conjunto desejado de características. As condições de reator respectivas incluindo a receita de polimerização podem ser definidas e mantidas de forma que o produto de polímero de poliolefina (por exemplo, polietileno, polipropileno) seja monomodal, bimodal, ou multimodal, e tendo porções de poliolefina de diferentes densidades, e assim por diante.
[0011] A polimerização em reatores únicos ou múltiplos é geralmente exotérmica, ou geradora de calor, e normalmente é realizada em sistemas fechados onde a pressão pode ser regulada para controlar a produção. Como com algum sistema fechado em geral, alguns meios devem ser normalmente empregados para aliviar a pressão em uma condição de sobrepressão dos reatores e tubulação associada. Para reatores de alça e outros reatores de polimerização, válvulas de alívio de pressão podem ser empregadas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0012] Um aspecto da invenção refere-se a um método para operar um sistema de fabricação de poliolefina, incluindo a polimerização de olefinas em um primeiro reator para formar uma primeira poliolefina, transferindo a primeira poliolefina para um segundo reator, polimerizando olefina no segundo reator para formar uma segunda poliolefina, e descarregando uma poliolefina de produto do segundo reator, o produto de poliolefina tendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina. O método inclui operar o primeiro reator com um primeiro sistema de alívio de pressão de reator e o segundo reator com um segundo sistema de alívio de pressão de reator, ambos os sistemas de alívio de pressão configurados para descarga para um sistema de queima. O sistema de fabricação de poliolefina inclui um sistema instrumentado de alívio (RIS) para direcionar pelo menos um intertravamento do processo que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator ou o segundo reator, ou ambos, como um cenário de alívio de sobrepressão.
[0013] Outro aspecto da invenção refere-se a um método para operar um sistema de fabricação de polietileno, incluindo: polimerizar olefina em um primeiro reator para formar uma primeira poliolefina, o primeiro reator tendo um primeiro dispositivo de alívio de pressão de reator; transferir a primeira poliolefina para um segundo reator tendo um segundo dispositivo de alívio de pressão de reator; polimerizar olefina no segundo reator para formar uma segunda poliolefina; e descarregar uma poliolefina de produto do segundo reator, a poliolefina de produto tem a primeira poliolefina e a segunda poliolefina; e em que o primeiro e segundo dispositivo de alívio de pressão de reator descarrega para um sistema de separação que recolhe sólidos de poliolefina e descarrega o vapor para um sistema de queima.
[0014] Ainda outro aspecto da invenção refere-se a um sistema de produção de poliolefina tendo: um primeiro reator para polimerizar olefina em uma primeira poliolefina e descarregar a primeira poliolefina para um segundo reator; o segundo reator para polimerizar a olefina em uma segunda poliolefina e descarregar um produto de poliolefina incluindo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina; um sistema instrumentado de alívio (RIS) para direcionar pelo menos um processo de intertravamento que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator e o segundo reator como um cenário de alívio de sobrepressão; um primeiro dispositivo de alívio de pressão disposto no primeiro reator e configurado para aliviar para um sistema de queima; e um segundo dispositivo de alívio de pressão disposto no segundo reator e configurado para aliviar para o sistema de queima.
[0015] Ainda outro aspecto da invenção refere-se a um sistema de produção de poliolefina incluindo: um primeiro reator para polimerizar olefina em uma primeira poliolefina e descarregar a primeira poliolefina para um segundo reator; o segundo reator para polimerizar olefina em uma segunda poliolefina e descarregar uma poliolefina de produto compreendendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina; um sistema instrumentado de alívio (RIS) para direcionar pelo menos um processo de intertravamento que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator e o segundo reator como um cenário de demanda de alívio de sobrepressão; uma primeira válvula de alívio de pressão disposta no primeiro reator e para aliviar para um sistema de separação; e uma segunda válvula de alívio de pressão disposta no segundo reator e para aliviar para o sistema de separação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0016] Vantagens da invenção podem se tornar aparentes a um especialista na técnica ao ler a descrição detalhada que segue e com referência para os desenhos em que:
[0017] A FIG. 1 é um diagrama de fluxo de bloco mostrando um sistema de produção de poliolefina exemplar para produzir poliolefina em conformidade com as modalidades das técnicas presentes;
[0018] A FIG. 2 é um diagrama de fluxo de processo de um sistema de reator exemplar do sistema de produção de poliolefina da FIG. 1 em conformidade com as modalidades das técnicas presentes;
[0019] A FIG. 3 é um diagrama de fluxo de processo de um sistema de reator exemplar do sistema de produção de poliolefina da FIG. 1 em conformidade com as modalidades alternativas das técnicas presentes; e
[0020] A FIG. 4 é um diagrama de fluxo do bloco de operar um sistema de fabricação de poliolefina de acordo com modalidades das técnicas presentes.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES ESPECÍFICAS
[0021] Uma ou mais modalidades específicas da presente invenção serão descritas abaixo. Para fornecer uma descrição concisa destas modalidades, nem todas as características de uma implementação real são descritas na especificação. Deve ser apreciado que no desenvolvimento de qualquer implementação real, como em qualquer projeto de engenharia ou design, numerosas decisões específicas de implementação devem ser feitas para atingir as metas específicas dos desenvolvedores, como o cumprimento das restrições relacionadas com o sistema e relacionadas aos negócios que podem variar de uma aplicação para outra. Além disso, deve ser apreciado que esse esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas, no entanto, seria uma rotina pela empresa de design, fabricação e manufatura para aqueles especialistas na técnica e tendo o benefício dessa divulgação.
[0022] As presentes técnicas acomodam a produção de poliolefinas iguais ou diferentes em reatores de polimerização respectivos em série. A poliolefina produzida nos reatores pode ser igual ou diferente em relação à densidade, peso molecular do polímero, e assim por diante. Para melhorar essa produção, as técnicas presentes abordam o controle de pressão e alívio dos reatores de polimerização múltiplos no sistema de reator.
[0023] Como discutido abaixo, as técnicas fornecem para descarga de válvulas de alívio de reator de polimerização para um sistema de queima. Em particular, modalidades roteiam a descarga das válvulas de alívio para um tubo de comunicação de queima, como uma tubulação de descarga de válvula de alívio. Certas modalidades roteiam a descarga das válvulas de alívio através de um sistema de separação antes da entrada para o tubo de comunicação de queima. O sistema de separação remove e recolhe sólidos de poliolefina e pode transmitir principalmente vapor de hidrocarboneto para o tubo de comunicação de queima. Além disso, também como discutido abaixo, modalidades das técnicas presentes podem configurar os reatores de polimerização e seus sistemas de alimentação de forma que o cenário de alívio de sobrepressão hidráulica de alimentação dos reatores seja diminuído ou evitado. Além disso, um sistema instrumentado de segurança (SIS) ou aqui indicado como um sistema instrumentado de alívio (RIS) fornece processo de intertravamentos para diminuir ou evitar determinados cenários de sobrepressão ou alívio, incluindo o cenário de alívio de sobrepressão de reação de escape ou excesso.
[0024] Em geral, para atingir determinadas características de polímero desejadas na produção de poliolefina, mais de um reator de polimerização pode ser empregado, com cada reator tendo seu próprio conjunto de condições. Os reatores (por exemplo, reatores de alça) podem ser ligados em série, de forma que a pasta de lanugem de polímero de um reator possa ser transferida para um reator subsequente, e assim por diante, até que um polímero de poliolefina seja produzido por descarga do reator final ou terminal com o conjunto desejado de características. As condições de reator respectivas incluindo a receita de polimerização podem ser definidas e mantidas de tal forma que a poliolefina (por exemplo, polietileno, polipropileno) polimerizada em cada reator respectivo pode ter um peso molecular diferente, densidade diferente, e assim por diante. No caso de dois reatores em série, dois polímeros de poliolefina (por exemplo, um polimerizado no primeiro reator e o outro polimerizado no segundo reator), cada um tendo uma fração de peso molecular diferente ou densidade diferente, por exemplo, pode ser combinada em um produto de polímero descarregando do segundo reator (final).
[0025] Assim, na produção de poliolefina com reatores de polimerização em série, os reatores podem ser operados para produzir polímeros de poliolefina diferentes em cada reator. Por exemplo, o monômero de olefina pode ser polimerizado no primeiro reator para produzir uma poliolefina de alto peso molecular e tendo uma densidade de polímero baixa ou alta, e o monômero de olefina polimerizado no segundo reator para produzir uma poliolefina de baixo peso molecular e tendo um polímero de baixa ou alta densidade. Por outro lado, o monômero de olefina pode ser polimerizado no primeiro reator para produzir uma poliolefina de baixo peso molecular e tendo uma densidade de polímero baixa ou alta, e o monômero de olefina polimerizado no segundo reator para produzir uma poliolefina de alto peso molecular e tendo um polímero de baixa ou alta densidade. Além disso, poliolefina de peso molecular semelhante pode ser produzida em cada reator, mas com a densidade de poliolefina ou outras propriedades sendo diferentes em cada reator.
[0026] Em certos exemplos com dois reatores de polimerização (por exemplo, reatores de alça) em série, um polietileno de baixo peso molecular de alta densidade (LMW HDPE) é produzido em um reator e um polietileno de alto peso molecular linear de baixa densidade (HMW LLDPE) produzido no outro reator. Assim, o produto final combinado é um polietileno bimodal descarregando do final (segundo reator). Um agente de transferência de cadeia (por exemplo, hidrogênio) é alimentado para o reator polimerizando LMW HDPE para finalizar o crescimento de cadeia de polímero para facilitar a produção de LMW HDPE nesse reator. Portanto, como pode ser deduzido a partir da discussão acima, o controle de pressão para os reatores pode variar.
[0027] Como exemplo da produção de poliolefina tendo uma exigência de remoção de calor geralmente mais exigente no segundo reator (a jusante) em comparação com o primeiro reator, é a polimerização de um componente de alta densidade de baixo peso molecular (HBPM-HD) no primeiro reator e um componente de baixa densidade de alto peso molecular (HMW-LD) no segundo reator. Normalmente, o componente de LMW-HD é polimerizado (no primeiro reator) a uma temperatura mais alta (por exemplo, 230°F), e o componente HMW-LD é polimerizado (no segundo reator) a uma temperatura mais baixa (por exemplo, 175°F). Como outro exemplo, o componente de LMW-HD pode ser polimerizado no segundo reator e o componente HMW-LD pode ser polimerizado no primeiro reator.
[0028] Por último, enquanto a presente discussão pode se concentrar em dois reatores em série, as técnicas presentes podem ser aplicáveis a mais de dois reatores em série. Além disso, as técnicas podem se aplicar a dois ou mais reatores em paralelo, ou quaisquer combinações de reatores em série e paralelo. Além disso, várias combinações de pesos moleculares e adições de comonômero na poliolefina monomodal, bimodal, ou multimodal (por exemplo, polietileno, polipropileno, etc.) podem ser aplicáveis. Além disso, o peso molecular médio do polímero de poliolefina (normalmente polidisperso) é aqui geralmente referido como “peso molecular” e às vezes como de baixo peso molecular (HBPM) ou alto peso molecular (HMW) como com graus de poliolefina (por exemplo, polietileno). Na prática, o peso molecular médio da poliolefina pode ser a média numérica, média de peso, média de viscosidade, média z, média z+1, e outras caracterizações de média.
I. Visão Geral da Produção de Poliolefina
[0029] Passando agora para os desenhos, e se referindo inicialmente à FIG. 1, um diagrama de bloco mostra um sistema de produção exemplar 10 para a produção de poliolefina como polietileno, polipropileno, e seus copolímeros, etc. O sistema de produção exemplar 10 é normalmente uma operação contínua, mas pode incluir sistemas contínuos e de lote. Uma capacidade nominal exemplar para o sistema de produção exemplar 10 é cerca de 600-1600 milhões de libras do poliolefina produzida por ano. Taxas de design horárias exemplares são aproximadamente 65.000 a 200.000 libras de poliolefina extrudada/polimerizada por hora. Deve-se ressaltar, no entanto, que as técnicas presentes se aplicam para processos de fabricação de poliolefina, incluindo sistemas de produção de polietileno, tendo capacidades nominais e taxas de design fora destas faixas exemplares.
[0030] Vários fornecedores 12 podem fornecer matérias-primas de reator 14 para o sistema de produção 10 através de tubulações, navios, caminhões, cilindros, tambores e assim por diante. Os fornecedores 12 podem incluir instalações externas e/ou internas, incluindo plantas de olefina, refinarias, plantas de catalisador e afins. Exemplos de matérias-primas possíveis incluem monômeros e comonômeros de olefina (como etileno, propileno, buteno, hexeno, octeno e deceno), diluentes (como propano, isobutano, butano-n, n-hexano, e n-heptano), agentes de transferência de cadeia (como hidrogênio), catalisadores (como catalisadores Ziegler-Natta, catalisadores de cromo, e catalisadores de metaloceno) que podem ser heterogêneos, homogêneos, com suporte, sem suporte. Matérias-primas podem incluir cocatalisadores, como, trietilboro, compostos organoalumínio, metil aluminoxano (MAO), trietilalumínio (TEAl), boratos, TiBAL, etc. e ativadores como ácidos super sólidos e outros ativadores. Além disso, as matérias-primas podem incluir agente antiestático (ASA) como Stadis 450, e outros aditivos. No caso de monômero de etileno, matéria-prima de etileno exemplar pode ser fornecida através de tubulação em aproximadamente 800-1450 libras por polegada quadrada calibre (psig) em 45-65°F. Matéria-prima de hidrogênio exemplar também pode ser fornecida através de tubulação, mas em aproximadamente 900-1000 psig em 90-110°F. Claro, uma variedade de condições de fornecimento pode existir para etileno, hidrogênio e outras matérias-primas 14.
[0031] Os fornecedores 12 normalmente fornecem matérias-primas 14 para um sistema de alimentação de reator 16, onde as matérias-primas 14 podem ser armazenadas, como tanques de armazenagem e alimentação de monômero, vasos de diluente, tanques de catalisador, cocilindros de catalisador e tanques, e assim por diante. No caso de alimentação de monômero de etileno, o etileno pode ser alimentado com os reatores de polimerização sem armazenamento intermediário no sistema de alimentação 16 em determinadas modalidades. No sistema de alimentação 16, as matérias-primas 14 podem ser tratadas ou processadas antes da sua introdução como alimentação 18 no sistema de reator de polimerização 20. Por exemplo, as matérias-primas 14, como monômero, comonômero e diluente, podem ser enviadas através de leitos de tratamento (por exemplo, leitos de peneira molecular, embalagem de alumínio, etc.) para remover venenos de catalisador. Esses venenos de catalisador podem incluir, por exemplo, água, oxigênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, e compostos orgânicos contendo enxofre, oxigênio ou halogênios. Os monômeros e comonômeros de olefina podem ser líquidos, gasosos, ou um fluido supercrítico, dependendo do tipo de reator sendo alimentado. Além disso, deve-se notar que normalmente apenas uma quantidade relativamente pequena de diluente de composição fresca como matéria-prima 14 é utilizada, com uma maioria do diluente alimentado para o reator de polimerização recuperado do efluente do reator.
[0032] O sistema de alimentação 16 pode preparar ou condicionar outras matérias-primas 14, como catalisadores, para adição aos reatores de polimerização. Por exemplo, um catalisador pode ser preparado e então misturado com diluente (por exemplo, isobutano ou hexano) ou óleo mineral em tanques de preparação de catalisador. Além disso, o sistema de alimentação 16 normalmente fornece medição e controle da taxa de adição de matérias-primas 14 para o reator de polimerização para manter a estabilidade do reator desejada e/ou para atingir as propriedades de poliolefina desejadas ou taxa de produção. Além disso, em operação, o sistema de alimentação 16 também pode armazenar, tratar, e medir o reator de efluente recuperado para reciclar para o reator. De fato, as operações no sistema de alimentação 16 geralmente recebem matéria-prima 14 e fluxos de efluentes de reator recuperados.
[0033] No total, as matérias-primas 14 e efluente do reator recuperado são processados no sistema de alimentação 16 e alimentados como fluxos de alimentação 18 (por exemplo, fluxos de monômero, comonômero, diluente, catalisadores, cocatalisadores, hidrogênio, aditivos ou combinações dos mesmos) para o sistema de reator 20. Como discutido abaixo, os fluxos 18 podem ser liberados em condutos de alimentação para o reator que tocam na parede do reator de polimerização do sistema de reator 20. Além disso, um determinado sistema de alimentação 16 pode ser dedicado a um reator particular ou reatores a múltiplos dispostos/operados em série ou paralelo. Além disso, um sistema de alimentação 16 pode receber componentes de reciclagem (por exemplo, diluente) de um ou mais sistemas de processamento a jusante.
[0034] O sistema de reator 20 pode ter um ou mais vasos de reator, como reatores de fase líquida ou fase gasosa. Se múltiplos reatores são empregados, os reatores podem ser arranjados em série, em paralelo, ou em outras combinações ou configurações. Além disso, reatores múltiplos arranjados e operados em série podem ser deslocados em operação para uma operação paralela ou independente.
[0035] Nos frascos do reator de polimerização, um ou mais monômeros e opcionalmente comonômeros de olefina são polimerizados para formar partículas de polímero de produto, normalmente chamadas de lanugem ou grânulos. Em um exemplo, o monômero é etileno e o comonômero é 1-hexeno. Em outro exemplo, o monômero é propileno e o comonômero é etileno. Outras combinações de monômero e comonômero são possíveis. A lanugem pode possuir uma ou mais propriedades de fusão, física, reológica, e/ou mecânica de interesse, como densidade, índice de fusão (MI), peso molecular, conteúdo de copolímero ou comonômero, módulo, e afins. As condições de reação, como temperatura, pressão, taxa de fluxo, agitação mecânica, decolagem de produto, concentrações do componente, tipo de catalisador, taxa de produção de polímero, e assim por diante, podem ser selecionados para obter as propriedades de lanugem desejadas.
[0036] Além de um ou mais monômeros e comonômeros de olefina, um catalisador que facilita a polimerização do monômero de etileno normalmente é adicionado ao reator. O catalisador pode ser uma partícula suspensa no meio de fluido dentro do reator. Em geral, catalisadores Ziegler, catalisadores Ziegler-Natta, catalisadores de metaloceno, catalisadores de cromo, catalisadores de níquel, pós- metaloceno e outros catalisadores, bem como cocatalisadores, de poliolefina bem conhecidos podem ser usados. Normalmente, um diluente ou óleo mineral livre de olefina, por exemplo, é usado na preparação e/ou liberação do catalisador em um conduto de alimentação que toca na parede do reator de polimerização. Além disso, o diluente pode ser alimentado no reator, normalmente um reator de fase líquida.
[0037] O diluente pode ser um hidrocarboneto inerte que é líquido em condições de reação, como o isobutano, propano, n-butano, n-pentano, i-pentano, neopentano, n- hexano, n-heptano, cicloexano, ciclopentano, metilciclopentano, etilciclohexano, e afins. O propósito do diluente é geralmente suspender as partículas de catalisador e polímero dentro do reator. Diluente, conforme indicado, pode também ser utilizado para reator ou liberações de linha para atenuar a ligação ou incrustação, para facilitar o fluxo da pasta de polímero em linhas e assim por diante. Além disso, nos exemplos de produção de polipropileno, o próprio monômero de propileno pode agir como um diluente.
[0038] Um dispositivo de motivo pode estar presente dentro de cada um ou mais dos reatores no sistema de reator 20. Por exemplo, dentro de um reator de fase líquida, como um reator de pasta de alça, um rotor pode criar uma zona de mistura dentro do meio fluido. O rotor pode ser conduzido por um motor para impulsionar o meio fluido, bem como qualquer catalisador, lanugem de poliolefina, ou outras partículas sólidas suspensas dentro do meio fluido, através da alça fechada do reator. Da mesma forma, dentro de um reator de fase gasosa, como um reator de leito fluidizado ou reator de fluxo de plugue, uma ou mais pás ou agitadores podem ser utilizados para misturar as partículas sólidas dentro do reator. Por último, o sistema de reator 20 normalmente inclui um sistema de refrigeração para facilitar o controle de temperatura nos reatores de polimerização.
[0039] A descarga de pasta de produto de lanugem de polietileno 22 dos reatores do sistema 20 pode incluir a lanugem de polietileno de polímero, bem como os componentes não polímeros, como diluente, monômero/comonômero não reagido, e catalisador residual. Na construção dos reatores em certas modalidades, um bocal de descarga e conduto podem ser instalados (por exemplo, soldados) em uma torneira ou um buraco na parede do reator. A descarga da pasta de produto de lanugem 22 saindo do sistema de reator (por exemplo, o reator final em uma série de reatores), através do bocal de descarga pode ser posteriormente processada, como por um sistema de recuperação de diluente/monômero 24. A pasta de produto de lanugem 22 também pode ser chamada de uma pasta de descarga de produto de reator, uma descarga de produto do reator, ou uma descarga de reator, etc. Assim, dependendo do contexto, uma “descarga de reator” pode se referir à pasta de lanugem saindo do reator e/ou para a configuração física (por exemplo, torneira de parede do reator ou abertura, bocal, conduto, válvula se qualquer, etc.) descarregando a pasta de lanugem.
[0040] Além disso, deve-se notar que o líquido (por exemplo, diluente) na pasta de produto de lanugem 22 geralmente parcialmente ou totalmente vaporiza através de uma linha de vaporização, incluindo um aquecedor de linha de vaporização (não mostrado) a jusante do reator em rota para o sistema de recuperação de diluente/monômero 24. Como discutido abaixo, essa vaporização pode ser devido à diminuição de pressão através da linha de vaporização, e/ou devido ao calor adicionado pelo aquecedor de linha de vaporização (por exemplo, um conduto com um vapor ou jaqueta de condensado de vapor). O sistema de recuperação de diluente/monômero 24 pode processar a pasta de produto de lanugem 22 (se o líquido na pasta 22 é parcialmente ou totalmente vaporizado na linha de vaporização) do sistema de reator 20 para separar componentes não polímero 26 (por exemplo, diluente e monômero não reagido) da lanugem de polímero 28.
[0041] Um sistema de fracionamento 30 pode processar pelo menos uma porção dos componentes não polímero recuperados não tratados 26 (por exemplo, diluente/monômero) para remover os componentes pesados e leves indesejáveis e para produzir diluente livre de olefina, por exemplo. Fluxos de produto fracionado 32 podem então retornar para o sistema de reator 20 diretamente (não mostrado) ou através do sistema de alimentação 16. Esse diluente livre de olefina pode ser empregado na preparação/liberação de catalisador no sistema de alimentação 16 e à medida que o reator ou linha libera no sistema de reator 20.
[0042] Uma parte ou todos os componentes não polímero 26 podem desviar do sistema de fracionamento 30 e reciclar mais diretamente para o sistema de reator (não mostrado) ou o sistema de alimentação 16, conforme indicado pela referência numeral 34. Em certas modalidades, até 8095% do diluente descarregado do sistema de reator 20 desvia do sistema de fracionamento 30 em rota para o sistema de alimentação de polimerização 16 (e, finalmente, o sistema de reator 20). Claro, em outras modalidades, nenhum diluente se desvia do sistema de fracionamento 30, ou em outras palavras, não há nenhuma reciclagem direta do diluente para os reatores. Além disso, embora não ilustrado, intermediários de grânulos de polímero no sistema de recuperação 24 e tipicamente contendo catalisador residual ativo podem ser retornados para o sistema de reator 20 para polimerização adicional, como em um tipo diferente de reator ou em condições de reação diferentes.
[0043] A lanugem de polietileno 28 descarregando do sistema de recuperação de diluente/monômero 24 pode ser extrudada nos pellets de polietileno 38 em um sistema de extrusão 36. No sistema de extrusão 36, a lanugem 28 normalmente é extrudada para produzir pellets de polímero 38 com as características mecânicas, físicas e de fusão desejadas. Uma extrusora/granuladora recebe a alimentação de extrusora incluindo um ou mais produtos de lanugem 28 e os aditivos que foram adicionados. A alimentação da extrusora pode incluir aditivos adicionados aos produtos de lanugem 28 para dar as características desejadas para os pellets de polímero extrudados 38. A extrusora/granuladora aquece e funde a alimentação da extrusora que então pode ser extrudada (por exemplo, através de uma extrusora de parafuso duplo) através de uma matriz de granuladora sob pressão para formar pellets de poliolefina 38. Esses pellets são normalmente resfriados em um sistema de água disposto em ou perto da descarga da granuladora.
[0044] Um sistema de carregamento 39 pode preparar os pellets de poliolefina 38 para envio para clientes 40. Em geral, os pellets de poliolefina 38 podem ser transportados de um sistema de extrusão 36 para uma área de carregamento do produto 39 onde os pellets 38 podem ser armazenados, misturados com outros pellets, e/ou carregados em vagões, caminhões, sacos e assim por diante, para distribuição para clientes 40. Os pellets de polietileno 38 enviados aos clientes 40 podem incluir polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de densidade média (MDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno reforçado, polipropileno isotático (iPP), polipropileno sindiotático (sPP), incluindo vários copolímeros, e assim por diante. A polimerização e partes de diluente de recuperação do sistema de produção de polietileno 10 podem ser chamados de extremidade “molhada” 42 ou, alternativamente, lado de “reação” do processo 10. Os sistemas de extrusão 36 e carregamento 39 do sistema de produção de poliolefina 10 podem ser chamados de extremidade “seca” 44 ou alternativamente lado de “acabamento” do processo de poliolefina 10. Além disso, enquanto os pellets de poliolefina 38 descarregando do sistema de extrusão 36 podem ser armazenados e misturados na área de carregamento 39, os pellets de poliolefina 38 geralmente não são alterados pelo sistema de carregamento 39 antes de ser enviado para o cliente 40.
[0045] Pellets de poliolefina 38 podem ser utilizados na fabricação de uma variedade de produtos, componentes, utensílios domésticos e outros itens, incluindo adesivos (por exemplo, aplicações adesivas de fusão à quente) fios e cabos elétricos, filmes agrícolas, filme de encolhimento, filme extensível , filmes de embalagem de alimentos, embalagens de alimentos flexíveis, recipientes de leite, embalagens para alimentos congelados, forros de lixeiras e latas, sacos de supermercado, sacos de trabalhos pesados, garrafas de plástico, equipamentos de segurança, revestimentos, brinquedos e uma variedade de embalagens e produtos plásticos. Para formar os produtos finais ou componentes, os pellets 38 são geralmente submetidos ao processamento, como moldagem por sopro, moldagem por injeção, moldagem rotacional, filme soprado, filme moldado, extrusão (por exemplo, extrusão da folha, extrusão de cano e ondulada, extrusão de revestimento/laminação, etc.) e assim por diante. Em última análise, os produtos e componentes formados a partir de pellets de poliolefina 38 ainda podem ser processados e montados para distribuição e venda ao consumidor. Por exemplo, tubos ou filmes extrudados podem ser embalados para distribuição ao consumidor, ou um tanque de combustível compreendendo polietileno pode ser montado em um automóvel para distribuição e venda ao consumidor, e assim por diante.
[0046] Variáveis do processo no sistema de produção de polietileno 10 podem ser controladas automaticamente e/ou manualmente através de configurações, sistemas de controle, e assim por diante. Em geral, um sistema de controle (por exemplo, sistema de controle 46), como um sistema baseado em processador, pode facilitar a gestão de uma gama de operações no sistema de produção de polietileno 10, como os representados na FIG. 1. Instalações de fabricação de poliolefina podem incluir uma sala ou local de controle central, bem como um sistema de controle central, como um sistema de controle distribuído (DCS) e/ou controlador lógico programável (PLC). O sistema de reator 20 normalmente emprega um sistema baseado em processador, como um DCS, e também pode utilizar o controle de processo avançado conhecido na técnica. O sistema de alimentação 16, recuperação de diluente/monômero 24 e sistema de fracionamento 30 também pode ser controlado por DCS. Na extremidade seca da planta, a extrusora e/ou operações de carregamento de pellets também podem ser controladas através de um sistema baseado em processador (por exemplo, DCS ou PLC). Além disso, nos sistemas de controle, suporte informático pode armazenar código executável de controle a ser executado por processadores associados, incluindo unidades de processamento centrais, e afins. Esse código executável pelo processador pode incluir lógica para facilitar as operações descritas aqui.
[0047] Os DCS e sistemas de controle associados no sistema de produção de polietileno 10 podem incluir o hardware apropriado, lógica e o código de software, a interface com os vários equipamentos de processo, válvulas de controle, condutos, instrumentação, etc., para facilitar a medição e controle de variáveis de processo, para implementar esquemas de controle, para realizar cálculos, e assim por diante. Uma variedade de instrumentação conhecida pelos especialistas na técnica pode ser fornecida para medir as variáveis de processo, como pressão, temperatura, taxa de fluxo e assim por diante, e para transmitir um sinal para o sistema de controle, onde os dados medidos podem ser lidos por um operador e/ou usados como uma entrada em várias funções de controle. Dependendo da aplicação e outros fatores, a indicação das variáveis de processo pode ser lida localmente ou remotamente por um operador, e usada para uma variedade de efeitos de controle através do sistema de controle.
[0048] Os sistemas de controle podem ser com fio e/ou sem fio, e oferecem a vantagem de controle centralizado, mantendo a capacidade de controle distribuído ou local. Componentes podem incluir instrumentação, transmissores remotos, painéis de controle remoto (por exemplo, unidades de transmissão remota ou RTU), dispositivos de entrada/saída (I/O), meio de comunicação (por exemplo, ligações com cabo ou sem fio, rede, etc.), painel ou instalação de controle central, e assim por diante. Os painéis de controle remoto, dispositivos I/O, e outros dispositivos de tradução podem interagir com o processo ou equipamento de um lado, enquanto está em interface com o sistema de controle do outro. Além disso, como indicado, o sistema de controle normalmente inclui hardware/software para controle, interface, gerenciamento de banco de dados, e assim por diante. Em operação, o sistema de controle pode transferir dados e comandos usando protocolos de comunicação, como Ethernet ou outros padrões abertos, ou um padrão proprietário, dependendo do fornecedor DCS, por exemplo. Protocolos proprietários podem exigir equipamento especializado para realizar suas funções.
[0049] Uma instalação de fabricação de poliolefina normalmente tem uma sala de controle na qual o gerente da planta, engenheiro, técnico, supervisor e/ou operador, e assim por diante, monitora e controla o processo. Ao usar DCS, a sala de controle pode ser o centro da atividade, facilitando o monitoramento e controle eficaz do processo ou instalação. A sala de controle e DCS podem conter uma Interface de Máquina Humana (HMI), que é um computador, por exemplo, que executa o software especializado para fornecer uma interface do usuário para o sistema de controle. O HMI pode variar pelo fornecedor e apresentar ao usuário uma versão gráfica do processo remoto. Pode haver múltiplos consoles HMI ou estações de trabalho, com diferentes graus de acesso aos dados.
[0050] Na modalidade ilustrada da FIG. 1, um sistema de controle 46 (por exemplo, DCS) que facilita o controle do sistema de produção de poliolefina 10 incluindo pelo menos da extremidade molhada 44 é mostrado. Como indicado acima, esse sistema de controle 46 pode ter interface com equipamentos, válvulas, atuadores, instrumentação incluindo sensores e transmissores, e assim por diante, no sistema de produção 10. Esses equipamentos podem incluir bombas, reatores, frascos, e assim por diante. O sistema de controle 46 pode incluir o hardware apropriado (por exemplo, processador, memória, etc.), lógica de software incluindo código (por exemplo, armazenado na memória) executável pelo processador, para facilitar a medição e controle de variáveis de processo, para implementar esquemas de controle incluindo intertravamentos, para instruir e definir as posições do atuador e a posição de abrir/fechar de válvulas, para colocar o equipamento em um estado de operação desejado, para iniciar ou desligar as bombas, e afins.
[0051] Conforme indicado, o sistema de controle 46 pode fornecer para a implementação do processo de esquemas de intertravamento no sistema de produção 10 para fechar ou abrir válvulas, desligar o equipamento, colocar o equipamento em um estado ou posição operacional desejada, e afins, para prevenir ou reduzir a probabilidade de estados de operação indesejáveis. Intertravamentos ou esquemas de intertravamento podem ser ativados em resposta a, por exemplo, uma condição virada dentro de vários sistemas do sistema de produção 10. O sistema de controle 46 pode incluir um processador e memória, e com a lógica de esquema de intertravamento armazenada na memória e executável pelo processador.
[0052] O sistema de controle 46 pode incluir um sistema instrumentado de alívio 48 para fornecer para intertravamentos que reduzem a viabilidade ou probabilidade de determinados cenários de sobrepressão ou alívio, e/ou que reduzem cargas de alívio durante a sobrepressão dos reatores no sistema de reator 20, e afins. Como discutido em detalhe abaixo, esses intertravamentos podem parar as bombas de alimentação, abrir as válvulas de descarga, injetar veneno de catalisador no reator para “matar” a polimerização nos reatores, e assim por diante. Esse processo de intertravamento orquestrado através do sistema instrumentado de alívio 48 pode reduzir beneficamente a demanda de carga baseada em design real em sistemas de alívio de pressão para o sistema de reator 20 e outros sistemas. Essa redução pode vantajosamente fornecer mais sistemas de alívio confiáveis, sistemas de alívio menores e mais baratos, e assim por diante. O sistema de instrumento de alívio 48 pode incluir ou compartilhar um processador, memória, e lógica executável. Além disso, enquanto o sistema instrumentado de alívio 48 é mostrado como parte do sistema de controle 46, o sistema instrumentado de alívio 48 pode ser separado ou parcialmente separado do sistema de controle 46 em determinadas modalidades.
[0053] O sistema instrumentado de alívio 48 pode tomar medidas adquiridas pelos sensores de processo dispostos em todo o sistema 10 e realiza determinadas funções de intertravamento baseadas nas medidas de transmissão de sinais para operar dispositivos (por exemplo, válvulas de bloqueio) no sistema de fabricação 10. O sistema de instrumentado alívio 48 pode enviar e receber sinais em uma rede e outros meios de comunicação, que podem incluir linhas de transmissão e/ou recursos sem fio. Além disso, como indicado, o sistema instrumentado de alívio 48 pode ser configurado para ativar um sistema de matar para impedir uma reação de polimerização sob certas condições. Matar um reator pode incluir várias ações tomadas para impedir uma reação, incluindo isolar sistemas de alimentação de catalisador, fechar válvulas de motor de sistema, injetar fluido de matar para os reatores 50A, 50B (das FIGS. 2 e 3) de potes ou cilindros de matar, e assim por diante. Deve ser notado que válvulas de bloqueio para serem acionadas pelo sistema instrumentado de alívio 48 podem incluir recursos de indicação de posição que fornecem verificação se a válvula operou apropriadamente.
II. Sistema de Reator de Polimerização
[0054] Como discutido acima, o sistema de reator 20 pode incluir um ou mais reatores de polimerização. que por sua vez podem ser de tipos iguais ou diferentes. Além disso, com reatores múltiplos, os reatores podem ser arranjados em série ou em paralelo. Independente do tipo de reator no sistema de reator 20, um produto de partícula de poliolefina, genericamente referido como “lanugem” aqui, é produzido. Para facilitar a explicação, os exemplos a seguir são limitados em escopo para tipos de reator específicos que são familiares para os especialistas na técnica e para combinações. Para um especialista na técnica usando esta divulgação, no entanto, as técnicas presentes são aplicáveis aos arranjos de reator mais complexos, como aqueles envolvendo reatores adicionais, tipos diferentes de reator, e/ou ordenação alternativa dos reatores ou tipos de reator, bem como vários diluentes e sistemas de recuperação de monômero e equipamentos dispostos entre os reatores, e assim por diante. Esses arranjos são considerados dentro do escopo da presente invenção.
[0055] Um tipo de reator inclui reatores dentro dos quais a polimerização ocorre dentro de uma fase líquida. Exemplos desses reatores de fase líquida incluem autoclaves, reatores de combinação de líquido fervente, reatores de pasta de alça (verticais ou horizontais), e assim por diante. Para simplificar, um reator de pasta de alça que produz poliolefina, como o polietileno ou polipropileno, é discutido no presente contexto que é para ser entendido que as técnicas presentes podem ser igualmente aplicáveis a outros tipos de reatores de fase líquida.
[0056] A FIG. 2 mostra um sistema de reator de polimerização exemplar 20 (da FIG. 1) como tendo dois reatores de pasta (polimerização) de alça 50A, 50B dispostos e operados em série. Reatores de alça adicionais ou outros reatores (por exemplo, reatores de autoclave, reatores de fase gasosa, etc.) podem ser dispostos em série ou paralelo na combinação ilustrada. Além disso, em modalidades, os reatores 50A, 50B podem ser deslocados para uma operação em paralelo. As técnicas presentes contemplam aspectos de uma variedade de configurações de sistema de reator como aquelas divulgadas em Pedido de Patente US 2011/0288247 que é incorporado como referência aqui em suatotalidade.
[0057] Equipamento de processamento (não mostrado) pode ser disposto entre os dois reatores de alça 50A, 50B, e assim por diante. O equipamento de processamento disposto entre os reatores 50A, 50B, se disposto dessa forma, pode remover diluente, sólidos, componentes leves, etano, hidrogênio e assim por diante, da pasta de transferência 21 para reciclar para o primeiro reator 50A e/ou a um sistema de recuperação, e afins. Em um exemplo, este equipamento de processamento disposto entre os reatores de série 50A, 50B inclui um hidrociclone. Esse processamento disposto entre os reatores também pode ter a capacidade de remover o calor de e baixar a temperatura da pasta de transferência descarregando desde o primeiro reator para o segundo reator.
[0058] Um reator de pasta de alça 50A, 50B é geralmente composto de segmentos de tubo conectados por curvas suaves ou cotovelos. A representação dos reatores de alça 50A, 50B na FIG. 2 é simplificada, como apreciado por um especialista na técnica. De fato, uma configuração de reator exemplar 50A, 50B pode incluir de oito a dezesseis ou outro número de pernas de tubo vertical revestido, aproximadamente 24 polegadas nominais de diâmetro e aproximadamente 200 pés de comprimento, conectados por cotovelos de tubo na parte superior e inferior das pernas. Embora essas dimensões sejam usadas para fins deste exemplo, os diâmetros dos tubos podem ser geralmente na faixa de 18 polegadas e 30 polegadas, por exemplo, e os comprimentos das pernas podem variar muito, dependendo de vários fatores incluindo a razão de distâncias verticais para horizontais projetadas na configuração do reator. A FIG. 2 mostra um reator de segmento de quatro pernas disposto verticalmente. O mesmo também poderia ser arranjado horizontalmente.
[0059] Os revestimentos do reator 52 são normalmente fornecidos para remover calor da polimerização exotérmica através da circulação de um meio de resfriamento ou refrigerante, como água tratada, através dos revestimentos de reator 52. Na modalidade ilustrada, um sistema refrigerante 53 fornece suprimento de refrigerante 55 para os revestimentos de reator 52. O sistema refrigerante 53 pode receber um retorno de refrigerante (não mostrado) desde os revestimentos do reator 52.
[0060] Como discutido acima, em determinados exemplos, para um reator de poliolefina, a temperatura do refrigerante de entrada, a temperatura do refrigerante mínima ou baixa, ou a temperatura do suprimento de refrigerante 55 para os revestimentos de reator 52 podem ser 100 °F, 105 °F, 110 °F, 115 °F, 120 °F, e assim por diante. O ΔT do refrigerante ou aumento da temperatura do líquido refrigerante através dos revestimentos do reator 52 podem ser 5 °F, 7 °F, 10 °F, 15 °F, 20 °F, 25 °F, 30 °F, 40 °F, 50 °F, e assim por diante. O sistema de controle de temperatura do reator incluindo o sistema de refrigerante do reator 53 pode ser projetado de forma que a temperatura do retorno de refrigerante saindo do revestimento final 52 do reator retornando para o sistema refrigerante 53 não exceda 170 °F, por exemplo. O projeto (incluindo a taxa de fluxo de refrigerante, por exemplo) pode fornecer um ΔT máximo ou alto através dos revestimentos 52 de 15 °F, 25 °F, 40 °F, e afins.
[0061] Os reatores 50A, 50B podem ser usados para realizar a polimerização de poliolefina (por exemplo, polietileno, polipropileno) em condições de pasta em que partículas insolúveis de poliolefina são formadas em um meio fluido em são suspensas como pasta até serem removidas. Um dispositivo de motivo respectivo, como bomba 54A, 54B, circula a pasta de fluido em cada reator 50A, 50B. Um exemplo de uma bomba, 54A, 54B é uma bomba de fluxo axial em linha com o rotor de bomba disposto no interior do reator 50A, 50B para criar uma zona de mistura turbulenta dentro do meio fluido. O rotor pode também ajudar a impulsionar o meio fluido através da alça fechada do reator em velocidade suficiente para manter as partículas sólidas, como o catalisador ou produto de poliolefina, suspensas dentro do meio fluido. O rotor pode ser conduzido por um motor 56A, 56B ou outra força motriz.
[0062] O meio fluido dentro de cada reator 50A, 50B pode incluir monômeros e comonômeros de olefina, diluente, cocatalisadores (por exemplo, alquil, trietilboro, TiBAL, TEAl, metil aluminoxano ou MAO, boratos, TEB, etc.), suportes ativadores como superácidos sólidos, agentes de controle de peso molecular (por exemplo, hidrogênio) e qualquer outro correagente ou aditivo desejado. Esses monômeros e comonômeros de olefina são geralmente 1- olefinas tendo até 10 átomos de carbono por molécula e normalmente sem ramificação mais perto da ligação dupla do que da posição 4 em determinadas modalidades. Exemplos de monômeros e comonômeros incluem etileno, propileno, buteno, 1-penteno, 1-hexeno, octeno-1 e 1-deceno. Novamente, diluentes típicos são hidrocarbonetos que são inertes e líquidos em condições de reação, e incluem, por exemplo, isobutano, propano, n-butano, n-pentano, i-pentano, neopentano, n-hexano, n-heptano, cicloexano, ciclopentano, metilciclopentano, etilciclohexano, e afins. Esses componentes são adicionados para o interior do reator através de entradas ou condutos em locais especificados, como descrito nos fluxos de alimentação 58A, 58B, que geralmente correspondem a um dos fluxos de alimentação 18 da FIG. 1.
[0063] Da mesma forma, um catalisador, como aqueles discutidos anteriormente, pode ser adicionado ao reator 50A através de um conduto através de um local adequado, como mostrado no fluxo de alimentação 60, que podem incluir um carreador diluente e que também geralmente corresponde a um dos fluxos alimentação 18 da FIG. 1. Novamente, os condutos que alimentam os diversos componentes se conectam (ou seja, flange ou solda) ao reator 50. Na modalidade ilustrada, o alimentador catalisador 60 é adicionado ao primeiro reator 50A em série, mas não ao segundo reator 50B. No entanto, catalisador ativo pode descarregar em uma pasta de lanugem 21 do primeiro reator 50A para o segundo reator 50B. Além disso, enquanto não mostrado, um catalisador fresco pode ser adicionado para o segundo reator 50B em certas modalidades. No total, os componentes adicionados incluindo o catalisador e outros componentes de alimentação geralmente compõem um meio fluido dentro do reator 50A, 50B, em que o catalisador é uma partícula suspensa.
[0064] As condições de reação, como temperatura, pressão e concentrações de reagente em cada reator 50A, 50B podem ser reguladas através de um controlador de reator ou sistema de controle 46 (FIG. 1) como DCS para facilitar as propriedades desejadas e taxa de produção da poliolefina nos reatores 50A, 50B, para controlar estabilidade dos reatores, 50A, 50B, e afins. Este controle pode ser alcançado ligando vários sensores e dispositivos de controle para um sistema de controle (por exemplo, sistema de controle 46) para controle do reator.
[0065] A temperatura é normalmente mantida abaixo do nível no qual o produto de polímero iria ficar em solução, inchar, amolecer, ou se tornar pegajoso. Conforme indicado, devido à natureza exotérmica da reação de polimerização, um fluido refrigerante pode ser circulado através de revestimentos 52 ao redor de porções do reator de pasta de alça 50A, 50B para remover o excesso de calor, mantendo assim a temperatura dentro da faixa desejada, geralmente entre 150°F a 250°F (65° a 121°C). Da mesma forma, a pressão em cada reator de alça 50A, 50B pode ser regulada dentro de uma faixa de pressão desejada, geralmente 100 a 800 psig, com uma faixa de 450 a 700 psig sendo normal. Claro, as técnicas de reator/controle e alívio de pressão divulgadas aqui podem ser aplicáveis aos processos de poliolefina de baixa pressão, como aqueles com reatores operando em uma faixa típica de 50 psig a 100 psig, e com hexano como diluente comum, por exemplo.
[0066] À medida que a reação de polimerização prossegue dentro de cada reator 50A, 50B, o monômero (por exemplo, etileno) e comonômeros (por exemplo, 1-hexeno) polimerizam para formar polímeros de poliolefina (por exemplo, polietileno) que são substancialmente insolúveis no meio fluido na temperatura de reação, formando assim uma pasta de partículas sólidas dentro do meio. Estas partículas de poliolefina sólidas podem ser removidas de cada reator 50A, 50B através de uma descarga de reator. Na modalidade ilustrada da FIG. 2, uma pasta de transferência 21 é descarregada do primeiro reator 50A, e uma pasta de produto 22 é descarregada do segundo reator 50B.
[0067] Para a pasta de transferência 21 e pasta de produto 22, respectivamente, cada descarga do reator pode ser (1) uma descarga intermitente como uma perna de decantação, válvula de ligar/desligar pulsante, e assim por diante, ou (2) uma descarga contínua como descolagem contínua (CTO) que opcionalmente tem uma válvula de modulação, ou afins. Além disso, as descargas podem se submeter ao processamento (não ilustrado) como bombeamento (por exemplo, através de uma bomba centrífuga), aquecimento, resfriamento, resfriamento de evaporação, separação como um hidrociclone ou outro dispositivo/frasco de separação, ou outro processo semelhante.
[0068] Quanto a uma descarga contínua, uma variedade de configurações de descarga é contemplada. Por exemplo, o emprego de uma válvula de isolamento (por exemplo, válvula de Ram de diâmetro completo) sem uma válvula de modulação que acompanha pode fornecer descarga contínua de pasta do reator de alça. Além disso, um CTO pode ser definido como tendo pelo menos uma válvula de fluxo de modulação, e fornece uma descarga contínua da pasta do reator de alça. Em certos exemplos, um CTO é ainda definido como uma descarga contínua tendo uma válvula de modulação (por exemplo, válvula de bola v) no conduto de descarga no reator e uma válvula de isolamento (por exemplo, válvula de Ram) na parede do reator. Deve ser notado que uma válvula de Ram em uma posição fechada pode beneficamente fornecer uma superfície nivelada com a parede interna do reator para evitar a presença de uma cavidade, espaço ou vazio para coletar polímero quando a válvula de Ram está na posição fechada.
[0069] Quanto a uma descarga contínua da pasta de transferência 21 do primeiro reator 50A, uma descarga contínua do primeiro reator pode ser um CTO (não mostrado), ou pode ser uma descarga contínua (como mostrado) sem uma válvula de modulação (mas com uma válvula de isolamento, por exemplo), e assim por diante. Além disso, os reatores podem ser executados em pressões iguais ou diferentes. A transferência contínua sem a válvula de modulação pode tomar vantagem da queda de pressão no reator para a força motriz para transferência. A força motriz disponível para transferência de uma pasta de descarga 21 pode ser considerada como a queda de pressão (ou seja, a partir da descarga da bomba 54A para a sucção da bomba 54B) através do primeiro reator 50A.
[0070] A pressão diferencial entre a descarga da primeira bomba de reator de alça 54A e a sucção da segunda bomba de reator de alça 54B pode fornecer uma força motriz para a transferência da pasta de transferência 21 do primeiro reator de alça 50A para o segundo reator de alça 50B. A sucção da bomba, independente se da primeira bomba 54A ou segunda bomba 54B, pode ser considerada a montante da bomba (de entrada da bomba) no comprimento do tubo da alça respectiva na faixa de até cerca de 0,5 metro a 50 metros (por exemplo, 0,5, 1, 5, 15, 25, 50 metros, ou valores entre esses). Da mesma forma, a descarga da bomba pode ser considerada um comprimento do tubo da saída da bomba até cerca de 0,5 metro a 50 metros (por exemplo, 0,5, 1, 5, 15, 25, 50 metros, ou valores entre esses), bem como até 100 metros, e mais. A força motriz real realizada para a transferência da pasta 21 pode depender da localização da descarga do primeiro reator 50A no meio da linha de transferência 21L (em relação à bomba 54A) e a localização do segundo reator de alça 50B (em relação à bomba 50B) da outra extremidade da linha de transferência 21L (ou seja, extremidade de descarga da linha de transferência 21L). O local para a linha de transferência 21L em relação às bombas 54A e 54B pode ser selecionado para dar força motriz adequada (delta P) para o fluxo da pasta de transferência 21 através da linha de transferência 21L, ou seja, para superar a resistência hidráulica ou perdas (quedas) de pressão através da linha de transferência 21L (bem como através de qualquer equipamento de processamento adicional como um hidrociclone, refrigerador de evaporação, etc.) para o segundo reator 50B. Além disso, em certas modalidades, uma bomba (não mostrada) pode ainda fornecer força motriz e facilitar o movimento da pasta de transferência 21 para o segundo reator 50B.
[0071] Novamente, em determinados exemplos, os dois reatores de alça 50A, 50B podem ser operados em série de forma que a lanugem de poliolefina na pasta de lanugem 22 descarregando do segundo reator 50B (também referido como produto de poliolefina) é monomodal ou bimodal. Em certos casos de produção monomodal, as condições de operação do reator podem ser definidas de forma que essencialmente a mesma poliolefina ou poliolefina semelhante é polimerizada em cada reator 50A, 50B. Por outro lado, na produção monomodal em termos de peso molecular, as condições no reator podem ser iguais ou semelhantes como em relação à concentração de hidrogênio, mas diferente em termos de concentração de comonômero, por exemplo, para produzir poliolefina com peso molecular semelhante (ou seja, monomodal), mas de diferente densidade de polímero em cada reator.
[0072] No caso da produção bimodal, as condições de operação do reator podem ser definidas de forma que a poliolefina polimerizada no primeiro reator 50A é diferente do que a poliolefina polimerizada no segundo reator 50B. Assim, com dois reatores, uma primeira poliolefina produzida no primeiro reator de alça 50A e a segunda poliolefina produzida no segundo reator de alça 50B pode se combinar para dar uma poliolefina bimodal ou uma poliolefina monomodal. Além disso, outra vez, independente se monomodal ou bimodal, ou seja, em termos de peso molecular, a primeira poliolefina produzida no primeiro reator de alça 50A e a segunda poliolefina produzida no segundo reator de alça 50A podem ter densidades diferentes de polímero, por exemplo.
[0073] A operação dos dois reatores de alça 50A, 50B pode incluir alimentação de mais comonômero para o primeiro reator de polimerização do que para o segundo reator de polimerização, ou vice-versa. A operação também pode incluir alimentação de mais agente de transferência de cadeia (por exemplo, hidrogênio) para o segundo reator de polimerização do que para o segundo reator, ou vice-versa. Claro, a mesma quantidade de comonômero e/ou a mesma quantidade do agente de transferência de cadeia (por exemplo, hidrogênio) pode ser alimentada a cada reator 50A, 50B. Além disso, a concentração de comonômero igual ou diferente pode ser mantida em cada reator 50A, 50B. Da mesma forma, a concentração de agente de transferência de cadeia (por exemplo, hidrogênio) igual ou diferente pode ser mantida em cada reator 50A, 50B.
[0074] Além disso, a primeiro poliolefina (ou seja, poliolefina polimerizada no primeiro reator 50A) pode ter uma primeira faixa para uma propriedade física, e a segunda poliolefina (ou seja, poliolefina polimerizada no segundo reator 50B) pode ter uma segunda faixa para a propriedade física. A primeira faixa e a segunda faixa podem ser iguais ou diferentes. Propriedades físicas exemplares podem incluir densidade de poliolefina, porcentagem de comonômero, quantidade de ramificação de cadeia curta, peso molecular, viscosidade, índice de fusão, índice de fluidez, cristalinidade, e afins.
[0075] Como indicado, a pasta de lanugem de produto de poliolefina 22 descarrega do segundo reator 50B e é submetida ao processamento a jusante, como em um sistema de recuperação de diluente/monômero 24. Como mencionado, a pasta de lanugem de produto 22 pode descarregar através de uma perna de decantação, uma descolagem contínua (CTO), ou outras configurações de válvula. De fato, a pasta de lanugem de produto 22 pode descarregar intermitentemente como através de uma configuração de perna de decantação ou válvula liga/desliga pulsante, ou em vez disso, pode descarregar continuamente como através de CTO. Na modalidade ilustrada da FIG. 2, um CTO tendo uma válvula de modulação 25 é empregada para a pasta de lanugem de produto 22 descarregando a partir do segundo reator 50B.
[0076] Em operação, dependendo do posicionamento, por exemplo, da descarga do segundo reator, uma pasta de descarga 22 tendo uma maior concentração de sólidos do que a concentração média de sólidos da pasta de circulação no reator 50B pode ser alcançada com descarga contínua. Novamente, uma descarga contínua pode incluir uma configuração de descarga tendo uma válvula de isolamento (válvula de Ram) sozinha, ou tendo uma configuração CTO com uma válvula de isolamento (válvula de Ram) e válvula de modulação 25. Configurações e controle CTO exemplares, e outras configurações de descarga, podem ser encontradas em Pedido de Patente US 2011/0288247 e Patente US 6.239.235 acima mencionados, que também são incorporados aqui como referência em suas totalidades.
[0077] Como mencionado, na modalidade ilustrada, a pasta de lanugem de produto 22 descarrega através de um CTO. Em certos exemplos, um CTO tem uma válvula de Ram na parede do reator 50B e uma válvula de controle de fluxo modular 25 (por exemplo, válvula de controle de bola em v) sobre o conduto de descarga.
[0078] Nas modalidades da FIG. 2, uma pasta de lanugem de transferência 21 descarrega do primeiro reator de alça 50A para o segundo reator de alça 50B através de uma linha de transferência de 21L. O conteúdo da pasta de lanugem de transferência 21 pode ser representativo do conteúdo do primeiro reator de alça 50A. No entanto, a concentração de sólidos pode ser maior na pasta de transferência 21 do que no primeiro reator de alça 50A, dependendo do posicionamento da entrada da linha de transferência 21L do primeiro reator de alça 50A, por exemplo, e outras considerações. A pasta de lanugem de transferência 21 pode descarregar desde o primeiro reator de alça 50A na linha de transferência 21L através de uma perna de decantação, uma válvula de isolamento (por exemplo, uma válvula de Ram), um CTO de descolagem contínua (como indicado o CTO tem uma válvula de Ram e uma válvula de modulação), ou outra configuração de válvula.
[0079] Na modalidade ilustrada, a descarga da pasta de transferência 21 do primeiro reator de alça 50A écontínua e não diretamente modulada. Um CTO ou perna de decantação não é empregada. Em vez disso, a pasta detransferência 21 descarrega através de uma válvula deisolamento aberta (por exemplo, válvula de Ram) (não mostrada) na parede do reator e sem uma válvula demodulação sobre a linha de transferência 21L neste exemplo. Em um exemplo particular, a pasta de transferência 21 descarrega através de uma válvula de Ram de diâmetro completo mantida em uma posição totalmente aberta, e não adicionalmente através de uma válvula de modulação. A transferência contínua da pasta 21 através da linha de transferência 21L do primeiro reator 50A para o segundo reator 50B pode ser controlada pela pressão diferencial entre os reatores 50A, 50B e não requer uma válvula de modulação.
[0080] Em modalidades alternativas (não ilustradas), uma válvula de modulação pode ser disposta na linha de transferência 21, ou um CTO com sua válvula de modulação pode ser situado na pasta de transferência 21 do primeiro reator 50A. Se incluída dessa forma, a válvula de modulação pode controlar a taxa de fluxo da pasta de transferência 21 e facilitar o controle da pressão no primeiro reator de alça 50A. Além disso, uma válvula de modulação ou um CTO e sua válvula de modulação podem ser dispostos para facilitar o controle da descarga do primeiro reator 50A quando dois reatores 50A, 50B são deslocados em operação de desempenho em série para paralelo, por exemplo.
[0081] Não obstante, nas várias modalidades, uma válvula de isolamento (por exemplo, Ram) normalmente é disposta na descarga na parede do primeiro reator de alça 50A. A válvula de Ram pode fornecer isolamento da linha de transferência 21L do reator de alça 50A quando esse isolamento é desejado. Uma válvula de Ram também pode ser posicionada na saída da linha de transferência 21L na parede do segundo reator de alça 50B para fornecer isolamento da linha de transferência 21L do segundo reator de alça 50B quando esse isolamento é desejado. Pode ser desejado isolar a linha de transferência 21L do primeiro e segundo reator de alça 50A, 50B durante a manutenção ou tempo de inatividade do sistema de reator 20, ou quando uma linha de descarga ou transferência alternativa do primeiro reator 50A é colocada em serviço, e assim por diante. A operação ou controle das válvulas de Ram pode ser manual, hidráulica assistida, ar assistida, remota, automatizada, e assim por diante. A linha de transferência 21L pode ser removida manualmente do serviço (por exemplo, manualmente fechando as válvulas de Ram) ou removida automaticamente (por exemplo, através de um sistema de controle que automaticamente fecha as válvulas de Ram) do serviço.
[0082] Na modalidade ilustrada, o controle de pressão (e taxa de transferência) no primeiro reator de alça 50A e o segundo reator de alça 50B pode ser facilitado pela operação da válvula de controle de fluxo CTO 25. Em alguns exemplos, a pressão no primeiro reator de alça 50A pode flutuar sobre a pressão no segundo reator de alça 50B. Os reatores 50A, 50B podem ser mantidos em pressão igual, semelhante ou diferente. Elementos ou instrumentos de pressão podem ser dispostos em reatores 50A, 50B e sobre a linha de transferência 21L. Além disso, outros elementos ou instrumentos variáveis de processo indicando a temperatura, taxa de fluxo, densidade da pasta, e assim por diante, podem também ser dispostos dessa forma.
[0083] Esses instrumentos podem incluir um sensor ou elemento de sensoriamento, um transmissor, e assim por diante. Para um elemento de pressão, o elemento de sensoriamento pode incluir um diafragma, por exemplo. Para um elemento ou instrumento de temperatura, o elemento de sensoriamento pode incluir um termopar, um detector de temperatura da resistência (RTD), e elementos afins, que podem ser alojado em um termopoço, por exemplo. Os transmissores podem converter um sinal analógico recebido de elemento de sensoriamento para um sinal digital para alimentação ou transmissão para um sistema de controle, por exemplo. Os diversos instrumentos podem ter indicação local da variável de sensoriamento. Por exemplo, um elemento ou um instrumento de pressão pode ser ou ter um calibre de pressão local e um elemento ou instrumento de temperatura pode ser ou ter um calibre da temperatura local, ambos os quais podem ser lidos localmente por um operador ou engenheiro.
[0084] A posição de entrada da linha de transferência 21L pode estar localizada no primeiro reator de alça 50A do lado de descarga da bomba de circulação 54A no primeiro reator de alça 50A. A posição de saída da linha de transferência 21L pode acoplar o segundo reator de alça no lado da sucção da bomba de circulação 54B no segundo reator de alça 50B. Essa configuração pode fornecer um diferencial de pressão positiva (ou seja, uma força motriz) para o fluxo da pasta de transferência 21 através da linha de transferência 21L do primeiro reator de alça 50A para o segundo reator de alça 50B. Em um exemplo, um diferencial de pressão típico (fornecido da descarga da primeira bomba 54A para a sucção da segunda bomba 54B) é cerca de 20 libras por polegada quadrada (psi). Novamente, o lado da bomba de sucção, independente se da primeira bomba 54A ou segunda bomba 54B, pode ser considerado a montante da bomba no comprimento do tubo de alça linear na faixa de cerca de 0,5 metro a 50 metros (por exemplo, 0,5, 1, 5, 15, 25, 50 metros, ou valores entre esses). Da mesma forma, o lado de descarga da bomba pode ser considerado a jusante da bomba no comprimento de tubo linear de alça de cerca de 0,5 metro a 50 metros (por exemplo, 0,5, 1, 5, 15, 25, 50 metros, ou valores entre esses), e até cerca de 100 metros, e assim por diante.
[0085] Deve ser notado que em certas modalidades, o primeiro reator 50A e o segundo reator 50B podem ter uma primeira para segunda razão de capacidade de reator entre 0,5:1 e 1,5: 1. Em outras palavras, a razão de produção de poliolefina entre dois reatores pode variar de 0,5 a 1,5 como limites teóricos ou práticos em certos exemplos. Em alguns casos, o inferior 0,5 indica a capacidade de abertura e o 1.5 superior pode ser um limite do projeto superior. Em outras modalidades, a razão de produção de poliolefina é na faixa de 0,5 a 1,3. Além disso, o primeiro reator e o segundo reator podem ter substancialmente o mesmo tamanho no volume, ou diferir em tamanho por volume. Em certos exemplos, o primeiro reator é 50% a 90% em tamanho por volume do segundo reator. Em outros exemplos, o segundo reator é 50% a 90% em tamanho por volume (ou capacidade) do primeiro reator.
III. Alívio de Pressão para o Sistema de Reator de Polimerização
[0086] As técnicas presentes fornecem um ou mais sistemas de alívio de pressão como uma ou mais válvulas de alívio pressão 64 sobre os reatores 50A, 50B que descarrega para um sistema de queima. Isto está em contraste com sistemas convencionais no quais válvulas de alívio de pressão nos reatores de poliolefina descarregam para atmosfera (ambiente).
[0087] Um reator de polimerização 50A, 50B pode ter sistemas de alívio de pressão múltiplos, cada sistema de alívio de pressão incluindo ou sendo um dispositivo de segurança de pressão (PSD) como um dispositivo de alívio de pressão. Exemplos de um dispositivo de alívio de pressão incluem uma válvula de segurança de pressão (PSV), uma válvula de alívio de pressão (PRV) 64, um disco de ruptura, e afins. Um sistema de alívio de pressão individual disposto em um reator de polimerização de poliolefina pode ser um dispositivo de alívio de pressão singular. Por outro lado, um sistema de alívio de pressão individual disposto em um reator de polimerização de poliolefina pode ter mais de um dispositivo de alívio de pressão. Em modalidades, um sistema de alívio de pressão pode ser uma combinação de um PRV 64 com um disco de ruptura instalado entre PRV 64 e o reator. Além disso, um sistema de alívio de pressão pode ser de dois ou mais dispositivos de alívio de pressão dispostos em paralelo, por exemplo.
[0088] Um sistema de alívio de pressão de reator em um reator abre em resposta a uma pressão de reator superior a uma pressão definida do sistema de alívio de pressão ou dispositivo de alívio de pressão. Por exemplo, um disco de ruptura pode se romper quando a pressão do reator atinge ou excede a pressão definida do disco de ruptura. Da mesma forma, um 64 PRV pode abrir quando a pressão do reator atinge ou excede a pressão definida do PRV 64.
[0089] Na modalidade ilustrada da FIG. 2, as válvulas de alívio de pressão 64 descarregam para um tubo de comunicação de queima 66 do sistema de queima. A descarga de válvulas de alívio de pressão (PRVs) 64 é roteada para (acoplada para) o tubo de comunicação de queima 66 através da tubulação de descarga de alívio 68 respectiva 68. O tubo de comunicação de queima 66 pode ser um tubo de comunicação primário ou principal do sistema de queima, um subtubo de comunicação no sistema de queima, e afins. O tubo de comunicação de queima 66 pode ser um tubo de comunicação principal ou primário roteado através da instalação do sistema 10 configurado para coletar descargas de alívio de várias válvulas de alívio e discos de ruptura e assim por diante, em todo o sítio. Por outro lado, o tubo de comunicação de queima 66 pode ser um subtubo de comunicação mais localizado para coletar as descargas de alívio na área imediata. Por último, enquanto os segmentos de tubulação de descarga 68 respectivos são mostrados dos PRVs 64 e roteados separadamente para a tubo de comunicação de queima 66, outras configurações são contempladas como combinando ou fundindo os segmentos de tubulação de descarga 68 em um subtubo de comunicação antes da entrada para a tubo de comunicação de queima 66.
[0090] O conteúdo no tubo de comunicação de queima, incluindo tubo de comunicação de queima 66, normalmente pode ser roteado para e através de um pote ou frasco de nocaute de queima a jusante (não mostrado) antes de alcançar a queima para combustão. O pote de nocaute de queima coleta sólidos (por exemplo, poliolefina) e líquido ao descarregar vapor (por exemplo, diluente, monômero e outros hidrocarbonetos) para a queima para combustão. As técnicas acomodam retroajuste de um sistema de reator existente 20 para acoplar PRVs 64 para um sistema de queima existente ou tubo de comunicação de queima 66, bem como em bases ou nova construção de um sistema de reator 20 e sistema de queima. Em modalidades alternativas, os PRVs 64 podem descarregar para um sistema de recuperação ou outro sistema de combustão em vez do tubo de comunicação de queima 66 ou sistema de queima.
[0091] Enquanto quatro PRVs 64 (dois por reator 50A, 50B) estão mostrados na FIG. 2, mais ou menos quatro PRVs 64 podem ser empregados. Para um reator de alça 50A, 50B tendo mais segmentos de perna vertical (por exemplo, 8 ou 16 por reator) do que o quatro por reator mostrado (e tendo assim mais do que os dois segmentos horizontais superiores por reator), mais PRVs 64 por reator 50A, 50B podem ser empregados. Como apreciado pelo especialista, as válvulas de alívio de pressão 64 (PRVs 64), que também podem ser válvulas de segurança de pressão marcadas (PSVs). Os PRVs 64 podem ser um mecanismo de válvula que automaticamente libera uma substância ou conteúdo de um frasco de pressão (reatores de alça 50A, 50B) quando a pressão (pressão no reator) em PRV 64 excede o limites predefinido (ou seja, excede a pressão definida do PRV 64).
[0092] Além disso, um disco de ruptura (não mostrado) pode ser instalado na tubulação de entrada para um PRV 64 entre o reator 50A, 50B e o PRV 64. O disco de ruptura pode ter um projeto de disco de ruptura de encastramento ou “cartola”, por exemplo. Nesses projetos, um suporte de disco de ruptura prolongado pode ser montado no bocal de alívio do reator 50A, 50B para trazer o disco de ruptura fisicamente perto ou embutido com a parede do reator 50A, 50B. Durante a operação normal do sistema reator 20, o disco de ruptura pode ajudar a prevenir ou reduzir o conteúdo do reator 50A, 50B (pasta) de entrar e sujar o PRV 64 e sua tubulação de entrada. Em uma condição virada do sistema de reator 20 com uma sobrepressão de reator 50A, 50B, o disco de ruptura rompe facilitando o alívio de pressão do conteúdo do reator 50A, 50B para e através do PRV 64. A pressão de ajuste do disco de ruptura pode ser especificada em uma pressão ligeiramente menor do que a pressão definida do PRV 64 correspondente, por exemplo.
[0093] Em um exemplo específico para um reator 50A, 50B, os bocais de alívio do reator 50A, 50B são de 8 polegadas, o disco de ruptura é de 6 polegadas, e PRV 64 é uma válvula de alívio de pressão de 4 polegadas x 6 polegadas definida em 950 psig ou 900 psig. A tubulação de entrada pode incluir um redutor de 8 polegadas x 4 polegadas, por exemplo. A tubulação de descarga 68 pode incluir uma válvula aberta selada de carro (CSO), uma redução de 6 polegadas x 10 polegadas para aumentar o tamanho da tubulação de descarga para 10 polegadas, por exemplo, para a tubo de comunicação de queima 66 que neste exemplo específico geralmente pode ter 12 polegadas ou significativamente maior. Esses componentes são acoplados juntos para fornecer um caminho de alívio do reator 50A, 50B para a queima.
[0094] A bobina de tubulação de entrada para um PRV 64 pode ser construída mais curta no comprimento para reduzir a queda de pressão de entrada de alívio. Da mesma forma, a tubulação de descarga pode ser construída mais curta sempre que possível. Um comprimento mais curto da descarga da tubulação 68 pode beneficamente fornecer baixa contrapressão hidráulica em PRV 64 ao aliviar.
[0095] Em uma modalidade, os sistemas de alívio mostrados podem ser colocados em uma parte superior das pernas de um reator de alça 50A, 50B, em que um PRV 64 é definido em 950 psig para certas pernas, e um PRV 64 é definido em 900 psig para outras pernas. Novamente, o disco de ruptura pode funcionar para isolar o PRV 64 do conteúdo do reator 50A, 50B, evitando um acúmulo desólidos. Na verdade, esse projeto pode prevenir ou reduzir o acúmulo de sólidos nos bocais dos PRVs 64 antes da ativação dos PRVs 64 em um cenário de alívio de pressão.
[0096] Os PRVs 64 ilustrados na FIG. 2 podem ser representantes de válvulas de alívio em etapas múltiplas em um sistema de alívio. Por exemplo, os PRVs 64 podem incluir múltiplas válvulas de alívio diferentes que são em fases da parte superior de cada par de pernas de reator por reator 50A, 50B (por exemplo, na parte superior de pernas ou curvas de reatores de alça 50A, 50B). De fato, os PRVs 64 correspondentes a cada par de pernas de reator por reator 50A, 50B podem incluir um primeiro PRV configurado para abrir para a pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) do reator 50A, 50B e um segundo PRV configurado para abrir em 5% acima do MAWP do reator 50A, 50B. Em uma modalidade, os PRVs entre cada perna do reator para um determinado reator 50A, 50B pode ter pontos definidos de alívio alternados. Por exemplo, uma válvula de alívio posicionada entre um primeiro par de pernas de reator pode ter um ponto definido de alívio diferente do que as duas válvulas de alívio adjacentes entre pares de perna adjacentes. O posicionamento dos PRVs 64 na parte superior de cada reator 50A, 50B pode ser benéfico em caso de perda de circulação do reator e pode evitar o entupimento. Além disso, um determinado PRV 64 pode incluir dois ou mais PRVs paralelos.
[0097] A FIG. 3 é uma modalidade alternativa de um sistema de reator 20-1 tendo as características discutidas acima em relação à FIG, 2, exceto que os PRVs 64 descarregue para um sistema de separação 74. Como discutido abaixo, o sistema de separação 74 pode ser um ciclone, um frasco (separador, pote de nocaute ou tambor, frasco de coleta, acumulador, etc.) ou uma combinação de um ciclone e um frasco, e afins. O sistema de separação 74 pode separar componentes sólidos e líquidos de componentes de vapor ou gás e transmitir os componentes de vapor ou gás para uma queima através do tubo de comunicação de queima 66.
[0098] A tubulação de descarga PRV 68 na FIG. 3 roteia os fluxos de descarga de alívio respectivos dos PRVs 64 para o sistema de separação 74. Enquanto os quatro segmentos de tubulação descarga 68 respectivos são mostrados separadamente entrando no sistema de separação 74, outras configurações da tubulação 68 são contempladas, como a combinação ou fusão de dois ou mais dos segmentos de tubulação de descarga 68 antes da entrada para o sistema de separação 74.
[0099] O sistema de separação 74 recebe o conteúdo dos reatores 50A, 50B descarregando (aliviando) através dos PRVs 64 durante um cenário de sobrepressão de reator 50A, 50B. Como indicado, o sistema de separação 74 coleta sólidos, como sólidos de poliolefina na pasta dos reatores 50A, 50B fluindo através de PRVs 64 e tubulação de descarga 68. O sistema de separação 74 normalmente opera a uma pressão mais baixa do que a pressão normal nos reatores 50A, 50B de forma que a maior parte do líquido entrando no sistema de separação 74 pode vaporizar em determinadas modalidades. O sistema de separação 74 descarrega vapor 76 (por exemplo, diluente, monômero, comonômero, etc.) e qualquer sólido arrastado para o tubo de comunicação de queima 66. Este vapor 76 flui através do tubo de comunicação de queima 66, e é enviado para e queimado em uma queima do sistema de queima. Os sólidos (por exemplo, lanugem de poliolefina) e qualquer líquido coletado no sistema de separação 74 podem finalmente ser recuperados (não mostrado) como material de sucata ou disposto como lixo, e assim por diante. Os componentes sobre a descarga dos PRVs 64 e no sistema de separação podem ser dimensionados para reduzir a contrapressão nos PRVs 64 durante um evento de alívio.
[00100] Como indicado, o sistema de separação 74 pode incluir um frasco que recebe a pasta de alívio descarregando de PRVs 64. O frasco pode coletar sólidos e qualquer líquido na pasta entrando através de sedimentação dos sólidos e líquidos para uma porção do frasco. Vapor 76 pode descarregar de uma porção superior do frasco para o tubo de comunicação de queima 66. Na operação após a conclusão de um cenário de alívio, o frasco poderá eventualmente ser esvaziado dos sólidos (e qualquer líquido não vaporizado) que foram coletados. O frasco pode ser dimensionado para manter a quantidade de sólidos (e líquido) que flui através das válvulas de alívio 64 para vários cenários de alívio de sobrepressão dos reatores 50A, 50B incluindo o pior cenário viável para a maior quantidade prevista de sólidos (e líquido). O frasco pode ser um frasco vertical ou horizontal, um frasco de coleta ou tambor, um pote de nocaute semelhante a um pote de nocaute de queima, e assim por diante. Além disso, o frasco pode ser um frasco empregado para outras operações. Por exemplo, o frasco do sistema de separação 74 pode ser um frasco de vaporização no sistema de recuperação diluente/diluente a jusante 24 que processa a descarga de pasta de poliolefina de produto 22 do sistema reator 20. Em geral, os um ou mais frascos no sistema de separação 74 para receber as descargas de PRV 64 pode ser o frasco de vaporização, um tanque de descarga de reator, tanque de vaporização alternativa, pote de nocaute de queima, um frasco no sistema de fracionamento 30, e assim por diante.
[00101] Em algumas modalidades, sistema de separação 74 pode incluir um ciclone que recebe da tubulação de descarga 68 a pasta de alívio descarregando de PRVs 64. Esta pasta de vaporização dos reatores 50A, 50B geralmente entra em um bocal lateral do ciclone. Vapor 76 pode descarregar pela parte de cima do ciclone e inserir o tubo de comunicação de queima 66 para eventual combustão na queima. Sólidos podem descarregar da parte inferior do ciclone e serem coletados em um acumulador, por exemplo, para eventual recuperação como material de sucata ou eliminação como lixo.
[00102] Por último, deve-se notar que em relação às FIGS. 1-3 e bases para dimensionamento de PRVs 64, tubulação de descarga 68, tubo de comunicação de queima 66, sistema de separação 74 (se empregado), sistema de queima, certos padrões de indústria como com o American Petroleum Institute (API) e American National Standard Institute (ANSI), podem ser empregados para avaliar e facilitar cálculos para aliviar as taxas de fluxo dos reatores 50A, 50B durante possíveis cenários de alívio de sobrepressão. Qualquer cenário de alívio selecionado ou especificado como governando para dimensionamento da demanda de alívio (ou seja, que dá a melhor taxa de fluxo viável de aliviar a pasta dos reatores 50A, 50B através de PRVs 64), modelagem dinâmica ou programas podem ser usados para avaliar ou projetar os cenários de alívio para determinadas condições de reação, dimensionando o tubo de comunicação de queima 66, e os tamanhos de linha para assegurar que a velocidade de linha suficiente está em vigor para o transporte de sólidos durante um evento de alívio. Esse programa pode contabilizar para a expansão dinâmica dos líquidos e sólidos no reator à medida que calor e massa são adicionados e removidos.
[00103] A discussão agora se volta para a eliminação ou minimização de cenários de alívio do reator 50A, 50B com relação às FIGS. 1-3 e outras modalidades. Como discutido abaixo, o sistema instrumentado de alívio acima mencionado (RIS) 48 (FIG. 1) está configurado em certas modalidades para eliminar um cenário de reação de fuga ou excesso para os reatores 50A, 50B como um cenário de alívio. Em particular, o RIS 48, como um sistema de controle de engenharia, é configurado para instituir intertravamentos de processo que previnem ou diminuem o cenário de reação em excesso por: (1) ativação da injeção de matar (por exemplo, a injeção de veneno ou inibidor de catalisador) para desvios de temperatura do reator 50A, 50B acima do ponto definido; e (2) isolamento dos reatores 50A, 50B daalimentação de diluente (e monômero) 58A, 58B, ealimentação de catalisador 60 em alta pressão do reator 50A 50B, e afins.
[00104] Além disso, também como discutido abaixo, uma limitação hidráulica de projeto e operação relacionada com os reatores 50A e 50B e alimentações de reator, incluindo bombas de alimentação de reator (por exemplo, as bombas centrífugas), elimina ou diminui o cenário de sobrepressão hidráulica de alimentação para os reatores 50A, 50B como um cenário de alívio. Em particular, por exemplo, o alívio de sobrepressão hidráulica pode ser eliminado limitando a pressão de suprimento das alimentações para abaixo da pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) dos reatores 50A, 50B. Como indicado a seguir, esse pode ser implementado, por exemplo, com o projeto de bombas de alimentação e reatores 50A, 50B, e/ou controlando pressões de alimentação de reator, e afins.
[00105] Em geral e referenciando às FIGS. 1-3, para diversas demandas de alívio possíveis de um sistema de reator 20 e seus reatores de alça de poliolefina 50A, 50B, o cenário de alívio de reação em excesso e o cenário de alívio de sobrepressão hidráulica de alimentação podiam cada um impactar no dimensionamento do sistema de alívio. O cenário de reação de excesso exotérmico pode envolver, por exemplo, reação em excesso, falta de resfriamento, e saídas do reator 50A, 50B bloqueadas. Neste cenário de reação em excesso, o conteúdo nos reatores 50A, 50B se expande e pode causar um alívio através dos PRVs 64 do reator. No entanto, como indicado, modalidades das técnicas presentes fornecem um RIS 48 que dá intertravamentos para diminuir ou evitar o cenário de reação em excesso e, assim, eliminar este cenário de reação em excesso como um cenário de alívio.
[00106] Nesse cenário de reação em excesso com alta taxas de reator, a perda de resfriamento, e saídas de reator fechadas/conectadas, a pressão do reator 50A, 50B é aumentada. Para a produção de polietileno utilizando isobutano como diluente, uma vez que ponto definido do PRV 64 pode ser acima da pressão crítica de mistura de isobutano, os reatores 50A, 50B ficariam aliviados sob condição supercrítica. Não haveria geralmente resfriamento evaporativo à medida que o conteúdo do reator 50A, 50B permanece como líquido ou fluido supercrítico denso. A temperatura e a pressão no reator 50A, 50B continuariam a subir até a reação se lentificar e parar a depleção de monômero. Este cenário de reação em excesso pode ser evitado como um cenário de alívio através da implementação de intertravamentos por RIS 48.
[00107] Em particular, o RIS 48, como um sistema de controle de engenharia, é configurado para instituir intertravamentos que impedem pelo menos o cenário de reação em excesso (e a incrustação potencial associada através de PRVs 64) ativando a injeção de matar (por exemplo, a injeção de veneno de catalisador ou inibidor) para desvios de temperatura do reator acima do ponto definido e isolar os reatores 50A, 50B da alimentação em alta pressão de reator 50A, 50B. Venenos de catalisador usados para injeção de matar nos reatores 50A, 50B podem incluir, por exemplo, água, oxigênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, e compostos orgânicos contendo enxofre, oxigênio, ou halogênios, e outros venenos de catalisador ou inibidores, ou seja, que inibem ou reduzir significativamente a atividade catalítica e a reação de polimerização.
[00108] Como mencionado, as técnicas presentes também podem diminuir um cenário de sobrepressão hidráulica de alimentação onde os reatores 50A, 50B se tornam mais pressionados por um ou mais das alimentações de reator (por exemplo, 18, 58A, 58B). O alívio de sobrepressão hidráulica normalmente pode ocorrer quando os sistemas de descarga de reator 58A, 58B não estão funcionando adequadamente. Nesse caso, as alimentações de reator podem ser liberadas a uma pressão maior que a pressão definida de PRVs 64 e resulta na elevação de um ou mais de PRVs 64.
[00109] No entanto, em conformidade com as modalidades presentes, a pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) dos reatores 50A, 50B podem ser maiores que a pressão máxima do sistema de alimentação 16 (FIG. 1). Isto elimina ou reduz a probabilidade e/ou carga de determinados cenários de alívio de pressão onde o sistema de alimentação 16 pode causar um cenário de alívio nos reatores 50A, 50B pela sua pressão de suprimento. Beneficamente, as bombas de alimentação de reator (por exemplo, bombas centrífugas) podem ser configuradas de modo que a pressão liberada máxima da alimentação (por exemplo, 18, 58A, 58B) para os reatores 50A, 50B seja menor do que MAWP dos reatores 50A, 50B. Além disso, os reatores 50A, 50B podem ser construídos com maior MAWP, como, fornecendo maior espessura, e/ou construída com placa laminada em vez de tubos sem costura, por exemplo. Assim, o sistema de alimentação do reator 16 pode ser projetado para liberar alimentação (por exemplo, diluente, monômero, comonômero, etc.) em uma pressão mais baixa do que a pressão definida (geralmente uma função do reator MAWP) para alívio PRVs 64 dos reatores 50A, 50B após contabilização de diferenças de cabeça estáticas entre o ponto de alívio do reator e o ponto de alimentação do reator. Cenários de alívio hidráulico se tornam menos prováveis em classificações de pressão de reator mais altas quando sistemas de alimentação são limitados.
[00110] Como exemplo, um sistema de alimentação de diluente de reciclagem (por exemplo, o isobutano) para os reatores 50A, 50B pode ser projetado de acordo com modalidades presentes de forma que a cabeça máxima da bomba de diluente de reciclagem em condição de bloco não exceda um ajuste de pressão de reencaixe de válvula de alívio de reator após a contabilização de diferença de pressão estática entre a elevação da descarga da bomba e a válvula de alívio do reator. A determinação da pressão de descarga máxima potencial normalmente deve ter em conta uma pressão de sucção da bomba diluente de reciclagem em pressão de operação normal no frasco de aumento de diluente de reciclagem mais a pressão de cabeça estática a um nível normal do frasco de aumento. Por exemplo, se a pressão de reencaixe de válvula de alívio do reator for 840 psig em 213 pés maior que a bomba diluente de reciclagem 213, a pressão de descarga da bomba de diluente de reciclagem deve ser menos de 890 psig, permitindo gravidade específica de pasta de conteúdo de reatores 50A, 50B de 0,54. Baseado em um projeto e operação correspondente, a bomba de diluente de reciclagem geralmente não causará um evento de alívio de reator para cenários de falha única.
[00111] Em suma, certas implementações de projeto e operação (como a diminuição do cenário de sobrepressão hidráulica de alimentação), e o sistema instrumentado de alívio acima mencionado 48 (FIG. 1), que fornece intertravamentos particulares (por exemplo, para eliminar o cenário de reação em excesso como base para um cenário de alívio), e assim por diante, podem reduzir a probabilidade de cenários de alívio de sobrepressão particular ou tornar cenários de alívio de sobrepressão particulares não viáveis, e/ou reduzir a experiência de carga de alívio de pior caso. Portanto, em referência às FIGS. 2 e 3, os PRVs 64 e tubulação associada (incluindo a tubulação de descarga 68), o sistema de separação 74 (se empregado), o tubo de comunicação de queima 66, pote de nocaute de queima, queima, e assim por diante, podem ser beneficamente projetados ou mantidos em dimensionamento relativamente menor e menos caro. Além disso, essas implementações de projeto e operação, e o sistema instrumentado de alívio acima mencionado 48 (FIG. 1) pode aumentar beneficamente a estabilidade do sistema de reator 20 e diminuição mais eficaz da virada do sistema de reator ou condições de sobrepressão.
[00112] Portanto, novamente, baseado na implementação de recursos de controle de pressão/temperatura, projeto de pressão de alimentação de reator, e projeto de pressão de reator, os tamanhos da válvula de alívio de pressão 64 e tamanhos do frasco para o sistema de separação 74 podem ser limitados ou reduzidos em relação ao tamanhos que teriam sem estas medidas. Por exemplo, a limitação de pressão de alimentação em relação ao MAWP dos reatores 50A, 50B pode eliminar um cenário de sobrepressão hidráulica de alimentação, e podem limitar os possíveis cenários de liberação. Assim, uma redução no dimensionamento da válvula de alívio e dimensionamento do frasco (por exemplo, o tamanho do ciclone e/ou o frasco no sistema de separação 74) pode ser obtida. Da mesma forma, o pote de nocaute de queima a jusante e a própria queima podem ser relativamente menores em tamanho, como em uma base ou nova instalação. A eliminação ou diminuição dos possíveis cenários de alívio pode também ser benéfica em um retroajuste de uma planta existente testando a descarga de PRVs 64 a um tubo de comunicação de queima 66 existente, por exemplo. Em outras palavras, o tubo de comunicação de queima 66 existente, pote de nocaute de queima, e queima não precisa ser aumentado de tamanho em certos exemplos.
[00113] Referindo-se às FIGS. 1-3, em matéria de controle de reatores de polimerização 50A, 50B, em algumas modalidades, o sistema de alívio instrumentado 48 (FIG. 1), que, como mencionado, pode ser um componente do sistema de controle 46, pode ser utilizado para controlar as condições de reação de forma que cenários de alívio (por exemplo, incrustação de reator e condições indesejáveis de reator) podem ser evitados ou impedidos. Especificamente, o sistema instrumentado de alívio 48 (RIS 48) pode incluir um processador, memória, e lógica operacional que tomam medidas adquiridas pelos sensores de processo dispostos em todo o processo 8 e realiza determinadas funções de intertravamento baseadas nas medidas de transmissão de sinais para operar dispositivos (por exemplo, válvulas de bloqueio) no sistema de fabricação 10. Nessas operações, O RIS 48 pode enviar e receber sinais em uma rede que inclui linhas de transmissão e/ou recursos sem fio.
[00114] Nas modalidades, o RIS 48 podem ser configurado para ativar um sistema de matar para parar ou retardar significativamente a reação de polimerização em reatores 50A, 50B sob certas condições. Matar um reator pode incluir várias ações tomadas para impedir uma reação, incluindo isolar sistemas de alimentação de catalisador, fechar válvulas de motor de sistema, injetar fluido de matar (por exemplo, um veneno de catalisador) para os reatores 50A, 50B de potes ou cilindros de matar, e assim por diante. Deve ser notado que válvulas de bloqueio que são configuradas para serem acionadas pelo RIS 48 podem incluir recursos de indicação de posição que fornecem verificação se a válvula operou apropriadamente.
[00115] Em um exemplo, o RIS 48 está configurado para orquestrar pelo menos dois intertravamentos básicos que eliminam o cenário de reação em excesso como um cenário de alívio viável para dimensionamento da demanda de alívio. Um intertravamento injeta um veneno de catalisador ou inibidor nos reatores 50A, 50B para “matar” (ou seja, parar ou retardar significativamente) a reação de polimerização. O outro intertravamento isola os reatores 50A, 50B de alimentações, por exemplo, fechando válvulas de bloqueio nas alimentações. Em particular, este bloqueio de intertravamento de alimentação-isolamento isola o primeiro reator 50A da alimentação de diluente (e monômero, comonômero) 58A e alimentação de catalisador 60, e isola o segundo reator 50B da alimentação de diluente (e monômero, comonômero) 58A. Em certos casos, a linha de transferência 21L pode não ser afetada por este intertravamento.
[00116] A FIG. 4 é um método exemplar 100 de operar um sistema de fabricação de poliolefina, incluindo polimerizar monômero de olefina (bloco 102) como etileno ou propileno em um primeiro reator de polimerização para formar uma primeira poliolefina, transferindo (bloco 104) a primeira poliolefina para um segundo reator de polimerização, polimerizando (bloco 106) monômero de olefina como etileno ou propileno no segundo reator para formar uma segunda poliolefina, e descarregando (bloco 108) uma poliolefina de produto do segundo reator de polimerização. A poliolefina de produto pode incluir a primeira poliolefina e a segunda poliolefina.
[00117] Juntamente com o monômero de olefina sendo polimerizado nos reatores, a mistura de polimerização nos reatores pode incluir diluente, comonômero, hidrogênio, etc. Além disso, o monômero de olefina polimerizado no segundo reator pode incluir a transferência de monômero de olefina não reagido do primeiro reator e/ou monômero de olefina fresco ou reciclado adicionado ao segundo reator. Os reatores de polimerização podem ser reatores de alça, reatores de autoclave, reatores de fase gasosa, e afins.
[00118] O método 100 inclui operar (bloco 110) com sistemas de alívio de pressão sobre os reatores de polimerização. Um reator de polimerização pode ter sistemas de alívio de pressão múltiplos, cada sistema de alívio de pressão incluindo ou sendo um dispositivo de segurança de pressão (PSD) como um dispositivo de alívio de pressão. Exemplos de um dispositivo de alívio de pressão incluem uma válvula de segurança de pressão (PSV), uma válvula de alívio de pressão (PRV), um disco de ruptura, e afins.
[00119] Um sistema de alívio de pressão individual disposto em um reator de polimerização de poliolefina pode ser um dispositivo de alívio de pressão singular. Por outro lado, um sistema de alívio de pressão individual disposto em um reator de polimerização de poliolefina pode ter mais de um dispositivo de alívio de pressão. Em modalidades, um sistema de alívio de pressão pode ser uma combinação de um PRV com um disco de ruptura instalado entre PRV e o reator. Além disso, um sistema de alívio de pressão pode ser de dois ou mais dispositivos de alívio de pressão dispostos em paralelo, por exemplo.
[00120] Um sistema de alívio de pressão de reator em um reator abre em resposta a uma pressão de reator superior a uma pressão definida do sistema de alívio de pressão ou dispositivo de alívio de pressão. Por exemplo, um disco de ruptura pode se romper quando a pressão do reator atinge ou excede a pressão definida do disco de ruptura. Da mesma forma, um PRV pode abrir quando a pressão do reator atinge ou excede a pressão definida do PRV.
[00121] Independente se configuração ou dispositivo de um dado sistema de alívio de pressão associado com ou disposto em um reator de poliolefina, o método inclui operar (bloco 110) o primeiro reator com seu sistema de alívio de pressão de reator, e o segundo reator com seu sistema de alívio de pressão, ambos sistemas de alívio de pressão configurados para descarregar para um sistema de queima. A tubulação pode rotear a descarga de um sistema de alívio de pressão (por exemplo, um dispositivo de alívio de pressão) para um tubo de comunicação de queima do sistema de queima.
[00122] Em modalidades alternativas, a tubulação pode rotear a descarga de um sistema de alívio de pressão (por exemplo, um dispositivo de alívio de pressão) para um sistema de separação (por exemplo, tendo um frasco e/ou ciclone) configurado para coletar sólidos de poliolefina e para descarregar vapor para o sistema de queima. Nos exemplos, o sistema de separação é configurado para descarregar o vapor para um tubo de comunicação de queima do sistema de queima.
[00123] O método inclui operar (bloco 112) o sistema de fabricação de poliolefina tendo um sistema instrumentado de alívio (RIS) configurado para direcionar pelo menos um intertravamento do processo que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator ou o segundo reator, ou ambos, como um cenário de alívio de sobrepressão. O pelo menos um processo de intertravamento pode incluir injetar um inibidor de catalisador em pelo menos o primeiro reator ou o segundo reator, e também pelo menos um de isolar uma alimentação do primeiro reator ou isolar uma alimentação do segundo reator. Para isolar uma alimentação de um reator, o intertravamento do processo pode fechar uma válvula de bloqueio em uma alimentação para o reator, desligar uma bomba de alimentação, desviar uma alimentação para outro sistema, como um sistema de reciclagem e assim por diante.
[00124] Por último, o método pode incluir operar (bloco 114) um sistema de produção de poliolefina tendo o primeiro reator e o segundo reator cada um configurado com uma pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) que exceda a pressão de alimentação máxima para o primeiro reator e o segundo reator. As bombas centrífugas que liberam alimentação para o primeiro reator e o segundo reator podem liberar uma pressão máxima menor que MAWP do primeiro reator e o segundo reator.
[00125] Modalidades das presentes técnicas fornecem um sistema de produção de poliolefina tendo: um primeiro reator para polimerizar olefina em uma primeira poliolefina e descarregar a primeira poliolefina para um segundo reator; e o segundo reator para polimerizar olefina em uma segunda poliolefina e descarregar uma poliolefina de produto tendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina. Um dispositivo de alívio de pressão (por exemplo, um PRV, disco de ruptura, etc.) disposto no primeiro reator é configurado para aliviar um sistema de queima. Da mesma forma, um dispositivo de alívio de pressão (por exemplo, um PRV, disco de ruptura, etc.) disposto no segundo reator é configurado para aliviar um sistema de queima. Os dispositivos de alívio de pressão podem aliviar para o sistema de queima através de tubulação de descarga dos dispositivos de alívio de pressão para um tubo de comunicação de queima, por exemplo.
[00126] Além disso, o sistema de produção de poliolefina inclui um sistema instrumentado de alívio (RIS) para direcionar pelo menos um processo de intertravamento que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator e o segundo reator como um cenário de alívio de sobrepressão. O pelo menos um processo e intertravamento pode incluir um intertravamento para injetar um inibidor de catalisador no primeiro reator e no segundo reator, e um segundo intertravamento para fechar uma válvula de bloqueio em uma alimentação para o primeiro reator e fechar uma válvula de bloco em uma alimentação para o segundo reator. Além disso, o primeiro e segundo reator e bombas de alimentação associadas podem ser configuradas de modo que o MAWP do primeiro e segundo reator exceda a pressão de alimentação máxima para o primeiro e segundo reator.
[00127] Em modalidades alternativas, um dispositivo de alívio de pressão (por exemplo, um PRV, disco de ruptura, etc.) disposto no primeiro reator é configurado para aliviar um sistema de separação. Da mesma forma, um segundo dispositivo de alívio de pressão (por exemplo, um PRV, disco de ruptura, etc.) disposto no segundo reator pode ser configurado para aliviar um sistema de separação. O sistema de separação (por exemplo, frasco, ciclone, etc.) coleta sólidos de poliolefina e/ou descarrega vapor para o sistema de queima.
[00128] Além disso, em geral em uma modalidade em relação a RIS 48, a lógica do RIS 48 pode incluir seis intertravamentos que realizam funções diferentes com base nos valores de processo detectados. Um primeiro intertravamento pode ser referido como um “intertravamento de pressão de reator alto.” De acordo com este intertravamento, uma alta pressão (por exemplo, uma pressão de reator 15% abaixo da pressão de alívio de reator) ativa uma morte de reator para travar qualquer reação ocorrendo no reator 110.
[00129] Um segundo intertravamento pode ser referido como um “intertravamento de pressão alta-alta”. De acordo com o intertravamento de pressão alta-alta, uma pressão alta-alta (por exemplo, uma pressão de reator 10% abaixo da pressão de alívio de reator), que é maior que a pressão que inicia o intertravamento de pressão de reator alta, ativa um isolamento da alimentação do reator 18 (incluindo 58A, 58B, 60) para os reatores 50A, 50B. O intertravamento de pressão alta-alta pode funcionar para proteger os reatores 50A, 50B, bem como impedir a liberação de hidrocarbonetos na atmosfera.
[00130] Um terceiro intertravamento pode ser referido como um “isolamento de alta pressão de intertravamento de aquecimento de água de revestimento.” De acordo com este intertravamento, o nível de pressão que ativa o intertravamento de pressão alta-alta também ativa este intertravamento que fecha a válvula de aquecimento de vapor (no sistema refrigerante de água de revestimento 53) para os revestimentos de reator 52. Enquanto o isolamento de alta pressão do intertravamento de aquecimento de água de revestimento, como o intertravamento de pressão alta- alta, pode ser definido em 10% abaixo da pressão de alívio do reator e pode ser iniciado simultaneamente com o intertravamento de pressão alta-alta, a exigência de confiabilidade pode ser menor. Assim, o dispositivo de saída não é redundante. Além disso, em algumas modalidades, o isolamento de alta pressão de intertravamento de aquecimento de água de revestimento pode ter um nível de pressão de ativação que é diferente do intertravamento de pressão alta-alta.
[00131] Ambos os primeiros dois intertravamentos podem ser baseados no mesmo conjunto de três sensores de pressão. Mais especificamente, o primeiro intertravamento e o segundo intertravamento podem ser baseados em duas de três leituras de pressão satisfazendo os critérios de pressão. Além disso, o terceiro intertravamento pode utilizar um ou mais destes transmissores de pressão e/ou um transmissor diferente. Os transmissores de pressão podem ser distribuídos em torno dos reatores 50A, 50B em vários locais. Um transmissor de pressão pode ser localizado adjacente a um transmissor de pressão para o controle de pressão do reator na linha de alimentação de reator primária com a localização física sendo uma torneira de instrumento separada do transmissor de controle de pressão do reator. Este ponto pode intimamente corresponder ao valor máximo da pressão nos reatores de alça 50A, 50B. Este ponto de intertravamento de pressão para o transmissor de pressão de ponto de alimentação pode ser ajustado para compensar a diferença de pressão estática entre as elevações da válvula de alívio de reator e/ou disco de ruptura e o bocal de alimentação do reator. Um segundo transmissor pode estar localizado em uma conexão nivelada na vara superior imediatamente acima das bombas de circulação do reator 54A, 54B. Este ponto representa a pressão mais alta na parte superior dos reatores 50A, 50B. Com base na experiência operacional, agora é reconhecido que a válvula de alívio localizada neste ponto é a mais provável de aliviar em caso de sobrepressão hidráulica. Um terceiro transmissor de pressão pode ser localizado em qualquer local conveniente (por exemplo, um local nivelado de vara superior secundário ou uma localização de bocal de alimentação de reator secundário) em torno dos reatores de alça 50A, 50B. Este terceiro ponto de sensoriamento de pressão pode ser ajustado para contabilizar para a diferença de pressão estática do reator entre o local de medição e o disco de ruptura de válvula de alívio de reator.
[00132] Um quarto intertravamento pode ser referido como um “intertravamento de alta temperatura,” que opera para isolar a alimentação de monômero (por exemplo, etileno) para os reatores 50A, 50B. No caso da produção de polietileno, este quarto intertravamento isola a alimentação de etileno se quaisquer dois desses três sensores de temperatura posicionados ao longo através de um reator respectivo 50A, 50B indicarem uma temperatura de 235°F ou maior, ou se um sensor válido indicar uma temperatura de 50°F maior do que qualquer outro sensor de temperatura válido e apropriado do reator respectivo 50A , 50B. O isolamento da alimentação de etileno fornecido pelo intertravamento de alta temperatura pode impedir o desenvolvimento de manchas de alta temperatura isoladas no reator 50A, 50B.
[00133] Um quinto intertravamento pode ser referido como um “alto desvio do intertravamento do ponto definido de controle de temperatura do reator”. Este quinto intertravamento inicia uma morte do reator se dois dos três sensores de temperatura (por exemplo, dispositivos de temperatura de resistência) para um determinado reator 50A, 50B detectarem uma diferença de temperatura positiva desde o ponto definido de controle de temperatura de reator e, assim, podem evitar uma reação de fuga. Especificamente, de acordo com este intertravamento, matar um reator é iniciado se dois dos três sensores de temperatura de um determinado reator 50A, 50B indicam uma temperatura maior que 3 °F (ou aproximadamente 3°F) maior que uma temperatura de ponto definido do reator para resinas Cr ou maior que 4°F (ou aproximadamente 4°F) maior que uma temperatura de ponto definido do reator para resinas de metaloceno ou XPF.
[00134] Os quarto e quinto intertravamentos podem compartilhar os mesmos sensores de temperatura. Além disso, os sensores de temperatura para a instrumentação de controle e o RIS 48 podem incluir RTDs correspondentes. Em outras palavras, os RTDs usados para os sensores de temperatura podem ser configurados para fornecer a mesma leitura na mesma temperatura real. Em conformidade com as modalidades presentes, dados de temperatura de reator empíricos podem ser coletados para desenvolver um deslocamento de temperatura de operação normal entre os pontos de temperatura RIS 48 e as leituras de temperatura de controle do reator. O deslocamento normal pode ser devido a pequenas variações nas temperaturas do reator 50A, 50B em torno do frasco de reator de alça e/ou diferenças em leituras entre RTDs individuais. As informações de diferença de temperatura de operação normal podem ser usadas para desenvolver um fator de ajuste de viés para as leituras de temperatura RIS 48 para normalizar as leituras de temperatura para a leitura de IDT de controle de reator. Estes sensores de temperatura podem ser especificamente posicionados em determinadas áreas dos reatores 50A, 50B para obter um benefício maior.
[00135] Um sexto intertravamento pode ser referido como uma “perda de intertravamento de bomba de circulação de reator,” que opera para iniciar uma morte de reator quando uma perda da bomba de circulação de reator 54A, 54B é identificada. Este sexto intertravamento pode ser baseado em de dois votos de entrada entre status de contato de motor e leitura de medidor de energia. No que se refere a considerações do projeto de intertravamento, um critério de baixo quilowatt pode ser selecionado que está acima de uma forma desacoplada de retirada de motor de energia conduzido principal da bomba 54A, 54B. O alvo de quilowatts pode ser obtido a partir do fornecedor de bomba de circulação da energia de bomba de recirculação do reator retirada desacoplada da bomba de circulação do reator 54A, 54B. Além disso, uma viagem de motor retardada pode ser implementada no motor de bomba de circulação de reator 56A, 56B para reiniciar automaticamente a bomba de circulação de reator 54A, 54B no caso de uma interrupção de energia menor. No caso em que a duração de qualquer viagem retardada é determinada como sendo maior do que a necessária para assegurar uma morte oportuna, então dois transmissores de energia podem ser selecionados como critério inicial para este sexto intertravamento.
[00136] Além da inclusão dos seis intertravamentos discutidos acima, em algumas modalidades, certos intertravamentos podem ser especificamente excluídos para eficiência e operação melhorada, como um “intertravamento de falha de bomba de refrigerante” e um “intertravamento de falha de disco de ruptura de reator,” que pode operar para manipular o processo (por exemplo, matar a reação) no caso de uma falha de bomba de refrigerante ou uma falha de disco de ruptura, respectivamente. Por exemplo, o alto desvio do intertravamento de ponto definido de controle de temperatura de reator pode detectar uma falha de bomba de refrigerante, que geralmente faz com que o intertravamento de falha de bomba de refrigerante seja desnecessário, e a exclusão do intertravamento de falha de disco de ruptura de reator pode dar aos operadores uma oportunidade de alcançar um desligamento de reator ordenado quando ocorre um pequeno vazamento no disco de ruptura ocorre, resultando na pressurização da tubulação entre o disco de ruptura e a válvula de alívio PRV 64.
[00137] No caso em que um cenário de alívio de pressão dos reatores 50A, 50B não é impedido ou desencorajado pelas características de controle como aquele acima descrito, modalidades presentes incluem PRVs 64, tubulação de descarga 68, sistema de separação 74 (se empregado), tubo de comunicação de queima 66, pote de nocaute de queima, e queima para alívio da pressão nos reatores 50A, 50B. As configurações de alívio divulgadas (FIGS. 2 e 3) geralmente evitam uma descarga atmosférica direta das válvulas de alívio de pressão de reator (PRVs) 64. Conforme ilustrado na FIG. 2, um ou mais do PRVs 64, que podem ser arranjados de forma que descarregam em uma tubo de comunicação de queima 66, e sempre que um frasco de nocaute de queima a jusante separa gás/vapor da pasta de gás/vapor-líquido-sólido normalmente emitido a partir dos reatores 50A, 50B sob condições de alívio. Conforme ilustrado na FIG. 3, os PRVs 64 descarregam através da tubulação de descarga 68 para um sistema de separação 74 tendo um frasco e/ou ciclone separa gás/vapor da pasta gás/vapor-líquido-sólido normalmente emitida a partir dos reatores 50A, 50B sob condições de alívio.
[00138] Se um ciclone é utilizado (no sistema de separação 74 da FIG. 3), depois que a pasta entrou no ciclone como resultado de um evento de alívio, os componentes sólidos e líquidos da pasta podem cair em um frasco acumulador do ciclone, enquanto o gás da pasta passa do frasco de ciclone para um tubo de comunicação de queima 66. De acordo com algumas modalidades, o transporte de líquidos e sólidos do ciclone para o acumulador pode ser facilitado pela gravidade e/ou pressão. O acumulador pode ser dimensionado para uma descarga líquido-sólido parcial. De fato, a descarga líquido-sólido parcial foi determinada para ser o cenário de alívio de processo que normalmente produz o volume mais líquido e sólido mais um fator de projeto. Deve-se notar que em algumas modalidades, o ciclone e o acumulador estão posicionados a uma distância mínima ou reduzida do reator para reduzir o entupimento entre os reatores 50A, 50B e o ciclone e para facilitar o transporte entre o ciclone e o acumulador.
DIVULGAÇÃO ADICIONAL
[00139] Métodos e sistemas para a produção de polietileno são descritos. As seguintes cláusulas são oferecidas como descrição adicional:
Modalidade A
[00140] Um método para operar um sistema de fabricação de poliolefina, compreendendo: polimerizar olefina em um primeiro reator para formar uma primeira poliolefina; transferir a primeira poliolefina para um segundo reator polimerizar olefina no segundo reator para formar uma segunda poliolefina; descarregar uma poliolefina de produto do segundo reator, a poliolefina de produto compreendendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina; e operar o primeiro reator com um sistema de alívio de pressão de reator primeiro e o segundo reator com um segundo sistema de alívio de pressão de reator, ambos os sistemas de alívio de pressão configurados para descarregar para um sistema de queima; em que o sistema de fabricação de poliolefina compreende um sistema instrumentado de alívio (RIS) configurado para direcionar pelo menos um intertravamento de processo que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator ou o segundo reator, ou ambos, como um cenário de alívio de sobrepressão.
Modalidade B
[00141] O método da modalidade A, em que o primeiro sistema de alívio de pressão compreende um primeiro dispositivo de alívio de pressão, e em que o segundo sistema de alívio de pressão compreende um segundo dispositivo de alívio de pressão.
Modalidade C
[00142] O método das modalidades A a B, em que o primeiro dispositivo de alívio de pressão compreende uma primeira válvula de alívio de pressão, e em que o segundo dispositivo de alívio de pressão compreende uma segunda válvula de alívio de pressão.
Modalidade D
[00143] O método das modalidades A a C, em que o primeiro sistema de alívio de pressão compreende uma primeira válvula de alívio de pressão e um primeiro disco de ruptura, e em que o segundo dispositivo de alívio de pressão compreende uma segunda válvula de alívio de pressão e um segundo disco de ruptura.
Modalidade E
[00144] O método das modalidades A a D, em que a olefina compreende etileno, e em que a primeira e a segunda poliolefina compreende polietileno.
Modalidade F
[00145] O método das modalidades A a E, em que o pelo menos um intertravamento de processo compreende injetar um inibidor de catalisador em pelo menos o primeiro reator ou o segundo reator.
Modalidade G
[00146] O método das modalidades A a F, em que o pelo menos um intertravamento de processo compreende pelo menos um de isolar uma alimentação do primeiro reator ou isolar uma alimentação do segundo reator.
Modalidade H
[00147] O método das modalidades A a G, em que o pelo menos um intertravamento de processo compreende pelo menos um de fechar uma válvula de bloqueio em uma alimentação para o primeiro reator ou fechar uma válvula de bloqueio em uma alimentação do segundo reator.
Modalidade I
[00148] O método das modalidades A a H, em que o pelo menos um intertravamento de processo compreende dois intertravamentos compreendendo um intertravamento para injetar um inibidor de catalisador em pelo menos um do primeiro reator ou o segundo reator, e outro intertravamento para fechar uma primeira válvula de bloqueio em uma primeira alimentação para o primeiro reator e para fechar uma segunda válvula de bloqueio em uma segunda alimentação para o segundo reator.
Modalidade J
[00149] O método das modalidades A a I, em que o primeiro reator e o segundo reator estão configurados com uma pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) que excede a pressão de alimentação máxima para o primeiro reator e o segundo reator.
Modalidade K
[00150] O método das modalidades A a J, em que as bombas centrífugas que liberam alimentação para o primeiro reator e o segundo reator estão configuradas para liberar uma pressão máxima menor que a pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) do primeiro reator e o segundo reator.
Modalidade L
[00151] O método de modalidades A a K, em que o primeiro sistema de alívio de pressão de reator é configurado para descarregar através de uma primeira tubulação de descarga para um tubo de comunicação de queima do sistema de queima, e o segundo sistema de alívio de pressão de reator é configurado para descarregar através de uma segunda tubulação de descarga para o tubo de comunicação de queima.
Modalidade M
[00152] O método das modalidades A a L, em que o primeiro sistema de alívio de pressão de reator está configurado para abrir em resposta a uma primeira pressão de reator superior a uma primeira pressão definida, e em que o segundo sistema de alívio de pressão de reator é configurado para abrir em resposta a uma segunda pressão de reator superior a uma segunda pressão definida.
Modalidade N
[00153] O método das modalidades A a M, compreendendo pelo menos um de abrir o primeiro sistema de alívio de pressão de reator em resposta a uma primeira pressão de reator superior a uma primeira pressão definida, ou abrir o segundo sistema de alívio de pressão em resposta a uma segunda pressão de reator superior a uma segunda pressão definida.
Modalidade O
[00154] Um método para operar um sistema de fabricação de poliolefina, compreendendo: polimerizar olefina em um primeiro reator para formar uma primeira poliolefina, o primeiro reator tendo um primeiro dispositivo de alívio de pressão de reator; transferir a primeira poliolefina para um segundo reator tendo um segundo dispositivo de alívio de pressão de reator; polimerizar olefina no segundo reator para formar uma segunda poliolefina; e descarregar uma poliolefina de produto do segundo reator, a poliolefina de produto compreendendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina; em que o primeiro e segundo dispositivo de alívio de pressão de reator são configurados para descarregar para um sistema de separação configurado para coletar sólidos de poliolefina e para descarregar vapor para um sistema de queima.
Modalidade P
[00155] O método da modalidade O, em que o sistema de separação é configurado para descarregar o vapor para um tubo de comunicação de queima do sistema de queima.
Modalidade Q
[00156] O método das modalidades O a P, em que o sistema de separação compreende um frasco.
Modalidade R
[00157] O método das modalidades O a Q, em que o sistema de separação compreende um ciclone.
Modalidade S
[00158] Um sistema de produção de poliolefina compreendendo: um primeiro reator configurado parapolimerizar olefina em uma primeira poliolefina e descarregar a primeira poliolefina para um segundo reator; o segundo reator configurado para polimerizar olefina em uma segunda poliolefina e descarregar uma poliolefina de produto compreendendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina; um sistema instrumentado de alívio (RIS) configurado para direcionar pelo menos um processo de intertravamento que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator e o segundo reator como um cenário de alívio de sobrepressão; um primeiro dispositivo de alívio de pressão disposto no primeiro reator e configurado para aliviar para um sistema de queima; e um segundo dispositivo de alívio de pressão disposto no segundo reator e configurado para aliviar para o sistema de queima.
Modalidade T
[00159] O sistema de produção de poliolefina da modalidade S, em que o pelo menos um processo de intertravamento compreende um intertravamento configurado para injetar um inibidor de catalisador no primeiro reator e no segundo reator, e um segundo intertravamento configurado para fechar uma primeira válvula de bloqueio em uma primeira alimentação para o primeiro reator e para fechar uma segunda válvula de bloqueio em uma segunda alimentação para o segundo reator.
Modalidade U
[00160] O sistema de produção de poliolefina das modalidades S a T, em que o primeiro reator e o segundo reator são configurados com uma pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) que excede a pressão de alimentação máxima para o primeiro reator e o segundo reator.
Modalidade V
[00161] Um sistema de produção de poliolefina compreendendo: um primeiro reator configurado para polimerizar olefina em uma primeira poliolefina e descarregar a primeira poliolefina para um segundo reator; o segundo reator configurado para polimerizar olefina em uma segunda poliolefina e descarregar uma poliolefina de produto compreendendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina; um sistema instrumentado de alívio (RIS) configurado para direcionar pelo menos um processo de intertravamento que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator e o segundo reator como um cenário de demanda de alívio de sobrepressão; uma primeira válvula de alívio de pressão disposta no primeiro reator e configurada para aliviar para um sistema de separação; e uma segunda válvula de alívio de pressão disposta no segundo reator e configurada para aliviar para o sistema de separação.
Modalidade W
[00162] O sistema de produção de poliolefina da modalidade V, em que o sistema de separação é configurado para coletar sólidos de poliolefina.
Modalidade X
[00163] O sistema de produção de poliolefina das modalidades V a W, em que o sistema de separação é configurado para descarregar vapor para um sistema de queima.
Modalidade Y
[00164] O sistema de produção de poliolefina das modalidades V a X, em que o sistema de separação compreende um frasco.
Modalidade Z
[00165] O sistema de produção de poliolefina das modalidades V a Y, em que o sistema de separação compreende um ciclone.

Claims (26)

1. Método para operar um sistema de fabricação de poliolefina (10), caracterizado por compreender:polimerizar olefina em um primeiro reator (50A) para formar uma primeira poliolefina;transferir a primeira poliolefina para um segundo reator (50B) em uma maneira que é contínua e não diretamente modulada;em que a transferência contínua é controlada pelo diferencial de pressão entre o primeiro e segundo reatores (50A, 50B);polimerizar olefina no segundo reator (50B) para formar uma segunda poliolefina;descarregar uma poliolefina de produto do segundo reator (50B), a poliolefina de produto compreendendo a primeira e a segunda poliolefina; eoperar o primeiro reator (50A) com um primeiro sistema de alívio de pressão de reator e o segundo reator (50B) com um segundo sistema de alívio de pressão de reator, ambos os sistemas de alívio de pressão configurados para descarregar em um sistema de queima;em que o sistema de fabricação de poliolefina (10) compreende um sistema instrumentado de alívio (RIS) (48) configurado para direcionar pelo menos um intertravamento de processo que diminui uma reação em excesso do primeiro reator (50A) ou do segundo reator (50B), ou ambos, como um alívio de sobrepressão.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro sistema de alívio de pressão compreender um primeiro dispositivo de alívio de pressão, e em que o segundo sistema de alívio de pressão compreende um segundo dispositivo de alívio de pressão.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o primeiro dispositivo de alívio de pressão compreender uma primeira válvula de alívio de pressão (64), e em que o segundo dispositivo de alívio de pressão compreende uma segunda válvula de alívio de pressão (64).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro sistema de alívio de pressão compreender uma primeira válvula de alívio de pressão (64) e um primeiro disco de ruptura, e em que o segundo sistema de alívio de pressão compreende uma segunda válvula de alívio de pressão (64) e um segundo disco de ruptura.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a olefina compreender etileno, e em que a primeira e segunda poliolefinas compreenderem polietileno.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um intertravamento de processo compreender injetar um inibidor de catalisador em pelo menos no primeiro reator (50A) ou no segundo reator (50B).
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um intertravamento de processo compreender pelomenos um de isolar uma alimentação (58A, 60) do primeiro reator(50A) ou isolar uma alimentação (58B) do segundo reator (50B).
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um intertravamento de processo compreender pelomenos um de fechar uma válvula de bloqueio em uma alimentação(58A, 60) para o primeiro reator (50A) ou fechar uma válvula debloqueio em uma alimentação (58B) para o segundo reator (50B).
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um intertravamento de processo compreender dois intertravamentos compreendendo um intertravamento para injetar um inibidor de catalisador em pelo menos um do primeiro reator (50A) ou do segundo reator (50B), e outro intertravamento para fechar uma primeira válvula de bloqueio em uma primeira alimentação (58A, 60) para o primeiro reator (50A) e para fechar uma segunda válvula de bloqueio em uma segunda alimentação (58B) para o segundo reator (50B).
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro reator (50A) e segundo reator (50B) estarem configurados com uma pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) que excede a pressão de alimentação máxima para o primeiro reator (50A) e segundo reator (50B).
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as bombas centrífugas que liberam alimentação (58A, 58B, 60)para o primeiro reator (50A) e o segundo reator (50B) estarem configuradas para liberar uma pressão máxima menor que a pressãode trabalho máxima permitida (MAWP) do primeiro reator (50A) e segundo reator (50B).
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o primeiro sistema de alívio de pressão de reator ser configurado para descarregar através de uma primeira tubulação de descarga (68) para um tubo de comunicação de queima (66) do sistema de queima, e o segundo sistema de alívio de pressão de reator ser configurado para descarregar através de uma segunda tubulação de descarga (68) para o tubo de comunicação de queima (66).
13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro sistema de alívio de pressão de reator estar configurado para abrir em resposta a uma primeira pressão de reator superior a uma primeira pressão definida, e em que o segundo sistema de alívio de pressão de reator é configurado para abrir em resposta a uma segunda pressão de reator superior a uma segunda pressão definida.
14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender pelo menos um de abrir o primeiro sistema de alívio de pressão de reator em resposta a uma primeira pressãode reator superior a uma primeira pressão definida, ou abrir o segundo sistema de alívio de pressão em resposta a uma segundapressão de reator superior a uma segunda pressão definida.
15. Método para operar um sistema de fabricação de poliolefina (10), caracterizado por compreender:polimerizar olefina em um primeiro reator (50A) para formar uma primeira poliolefina, o primeiro reator (50A) possuindo um primeiro dispositivo de alívio de pressão de reator;transferir a primeira poliolefina em uma maneira que é contínua e não diretamente modulada para um segundo reator (50B) possuindo um segundo dispositivo de alívio de pressão de reator;controlar a transferência contínua e não modulada da primeira poliolefina para o segundo reator (50B) pelo controle do diferencial de pressão entre o primeiro e segundo reatores (50A, 50B);polimerizar olefina no segundo reator (50B) para formar uma segunda poliolefina; edescarregar uma poliolefina de produto do segundo reator (50B), a poliolefina de produto compreendendo a primeira e segunda poliolefinas; eem que o primeiro e segundo dispositivos de alívio de pressão de reator serem configurados para descarregar em um sistema de separação (74) configurado para coletar sólidos de poliolefina e para descarregar o vapor (76) para um sistema de queima.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o sistema de separação (74) ser configurado para descarregar o vapor (76) para um tubo de comunicação de queima (66) do sistema de queima.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o sistema de separação (74) compreender um frasco.
18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o sistema de separação (74) compreender um ciclone.
19. Sistema de produção de poliolefina (10) caracterizado por compreender:um primeiro reator (50A) configurado para polimerizar olefina em uma primeira poliolefina e descarregar a primeira poliolefina para um segundo reator (50B);o segundo reator (50B) configurado para polimerizar olefina em uma segunda poliolefina e descarregar uma poliolefina de produto compreendendo a primeira poliolefina e a segunda poliolefina;uma linha de transferência (21L) entre o primeiro reator (50A) e o segundo reator (50B) para realizar a descarga do primeiro reator (50A) para o segundo reator (50B) em uma maneiraque seja contínua e não diretamente modulada e controlada pelo diferencial de pressão entre o primeiro e segundo reatores (50A,50B);um sistema instrumentado de alívio (RIS) (48) configurado para direcionar pelo menos um processo de intertravamento que diminui uma reação em excesso do primeiro reator (50A) e o segundo reator (50B) como um alívio de sobrepressão;um primeiro dispositivo de alívio de pressão compreendendo pelo menos uma primeira válvula de alívio de pressão (64) e pelo menos um primeiro disco de ruptura configurado para romper a uma pressão menor do que a pressão de alívio para pelo menos uma primeira válvula de alívio de pressão (64) disposta no primeiro reator (50A) e configurada para aliviar para um sistema de queima; eum segundo dispositivo de alívio de pressão compreendendo pelo menos uma segunda válvula de alívio de pressão (64) e pelo menos um segundo disco de ruptura configurado para romper a uma pressão menor do que a pressão de liberação para pelo menos uma segunda válvula de alívio (64) disposta no segundo reator (50B) e configurada para aliviar para o sistema de queima; eem que uma da pelo menos uma primeira válvula de alívio de pressão (64) possui um ponto definido que é diferente do ponto definido de pelo menos uma segunda válvula de alívio de pressão (64).
20. Sistema de produção de poliolefina (10), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o pelo menos um processo de intertravamento compreender um intertravamento configurado para injetar um inibidor de catalisador no primeiro reator (50A) e no segundo reator (50B), e um segundo intertravamento configurado para fechar uma primeira válvula de bloqueio em uma primeira alimentação (58A, 60) para o primeiro reator (50A) e para fechar uma segunda válvula de bloqueio em uma segunda alimentação (58B) para o segundo reator (50B).
21. Sistema de produção de poliolefina (10), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o primeiro reator (50A) e o segundo reator (50B) serem cada um configurados com uma pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) que excede uma pressão de alimentação máxima para o primeiro reator (50A) e segundo reator (50B).
22. Sistema de produção de poliolefina (10) caracterizado por compreender:um primeiro reator (50A) configurado para polimerizar olefina em uma primeira poliolefina e descarregar a primeira poliolefina para um segundo reator (50B);o segundo reator (50B) configurado para polimerizar olefina em uma segunda poliolefina e descarregar uma poliolefina de produto compreendendo a primeira e segunda poliolefina;controle de pressão para controlar a transferência contínua e não diretamente modulada da primeira poliolefina para o segundo reator (50B), controlando o diferencial de pressão entre o primeiro e segundo reatores (50A, 50B); um sistema instrumentado de alívio (RIS) (48) configurado para direcionar pelo menos um processo de intertravamento que diminui um cenário de reação em excesso do primeiro reator (50A) e segundo reator (50B) como um cenário de demanda de alívio de sobrepressão;uma primeira válvula de alívio de pressão (64) disposta no primeiro reator (50A) e configurada para aliviar para um sistema de separação (74);uma segunda válvula de alívio de pressão (64) disposta no segundo reator (50B) e configurada para aliviar para o sistema de separação (74); eem que uma da pelo menos uma primeira válvula de alívio de pressão (64) possui um ponto definido que é diferente do ponto definido de pelo menos uma segunda válvula de alívio de pressão (64).
23. Sistema de produção de poliolefina (10), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o sistema de separação (74) ser configurado para coletar sólidos de poliolefina.
24. Sistema de produção de poliolefina (10), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o sistema de separação (74) ser configurado para descarregar o vapor (76) para um sistema de queima.
25. Sistema de produção de poliolefina (10), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o sistema de separação (74) compreender um frasco de vaporização.
26. Sistema de produção de poliolefina (10), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o sistema de separação (74) compreender um ciclone.
BR112016006156-0A 2013-09-19 2014-09-16 Sistema de produção de poliolefina e método para operar sistema de fabricação de poliolefina BR112016006156B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/031,183 US9295964B2 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Pressure relief for multiple polyolefin polymerization reactors
US14/031,183 2013-09-19
PCT/US2014/055870 WO2015042045A1 (en) 2013-09-19 2014-09-16 Pressure relief for multiple polyolefin polymerization reactors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112016006156A2 BR112016006156A2 (pt) 2017-08-01
BR112016006156B1 true BR112016006156B1 (pt) 2021-10-19

Family

ID=51619329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112016006156-0A BR112016006156B1 (pt) 2013-09-19 2014-09-16 Sistema de produção de poliolefina e método para operar sistema de fabricação de poliolefina

Country Status (9)

Country Link
US (2) US9295964B2 (pt)
EP (1) EP3033169B1 (pt)
CN (1) CN105579124B (pt)
BR (1) BR112016006156B1 (pt)
CA (1) CA2924648C (pt)
ES (1) ES2948034T3 (pt)
MX (1) MX2016003584A (pt)
SA (1) SA516370776B1 (pt)
WO (1) WO2015042045A1 (pt)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8703063B2 (en) 2010-06-21 2014-04-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for closed relief of a polyolefin loop reactor system
US9295964B2 (en) * 2013-09-19 2016-03-29 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Pressure relief for multiple polyolefin polymerization reactors
KR20180044408A (ko) 2015-09-29 2018-05-02 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 반응기 시스템의 급속 감압
KR102324603B1 (ko) * 2015-09-29 2021-11-12 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 반응기 시스템의 급속 감압
BR112018009660B1 (pt) 2015-11-18 2022-08-02 Basell Polyolefine Gmbh Processos de polimerização com uma fase de paralisação parcial e para a preparação de um produto a jusante, bem como planta de polimerização para polimerização
EP3417935B1 (de) * 2017-06-20 2021-11-17 Fluitec Invest AG Verfahren zur kontrolle einer chemischen reaktion
US11021549B2 (en) 2019-05-06 2021-06-01 Chevron Phillips Chemical Company, Lp System and method for rapid dump tank heating
CN115536763B (zh) * 2022-08-26 2023-10-31 金澳科技（湖北）化工有限公司 一种SPG工艺sis逻辑优化的方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451785A (en) 1961-07-06 1969-06-24 Phillips Petroleum Co Pressure relief system for pressure vessels
US3244681A (en) 1961-07-06 1966-04-05 Phillips Petroleum Co Pressure relief system for pressure vessels
US4469560A (en) 1982-07-20 1984-09-04 Phillips Petroleum Company Control of dumping of a reactor
US6239235B1 (en) 1997-07-15 2001-05-29 Phillips Petroleum Company High solids slurry polymerization
JPH11281786A (ja) 1998-03-31 1999-10-15 Toshiba Corp 原子炉格納容器
EP1195388A1 (en) 2000-10-04 2002-04-10 ATOFINA Research Process for producing bimodal polyethylene resins
AU2003270594A1 (en) 2002-09-13 2004-04-30 Chevron Phillips Chemical Company Lp Process and apparatus for reducing take-off valve plugging in a polymerization process
US6716936B1 (en) 2002-12-16 2004-04-06 Equistar Chemicals L.P. Cascaded boiling pool slurry reactors for producing bimodal low to medium density polyethylene polymers
WO2004109417A2 (en) 2003-06-02 2004-12-16 Fina Technology, Inc. Mechanically operated kill agent injection safety system and method to stop a runaway chemical reaction
EP1564228A1 (en) 2004-02-13 2005-08-17 Total Petrochemicals Research Feluy Olefin polymerization process with sequential discharging.
EP1564223A1 (en) 2004-02-13 2005-08-17 Total Petrochemicals Research Feluy Interconnected loop reactors
DE602005000922T2 (de) * 2004-02-13 2008-01-17 Total Petrochemicals Research Feluy, Seneffe Verfahren und vorrichtung zur steuerung der zufuhr von katalysatorschlamm in einen polymerisationsreaktor
EP1761573A1 (en) 2004-06-21 2007-03-14 ExxonMobil Chemical Patents, Inc., A Corporation of the State of Delaware Polymeriyation process and reactor system
US7423099B2 (en) * 2005-10-12 2008-09-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing polyolefin
JP2010537021A (ja) 2007-08-27 2010-12-02 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ 複数のループ反応器を用いるオレフィン重合方法
EP2055725A1 (en) 2007-11-05 2009-05-06 Total Petrochemicals Research Feluy Reduced blockage when transferring polymer product from one reactor to another
US7999044B2 (en) 2008-09-04 2011-08-16 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for deinventory of polymerization reactor
HUE056588T2 (hu) 2010-02-05 2022-02-28 Total Res & Technology Feluy Eljárás poliolefinek elõállítására
US8344078B2 (en) 2010-05-21 2013-01-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Continuous take off technique and pressure control of polymerization reactors
US8703063B2 (en) 2010-06-21 2014-04-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for closed relief of a polyolefin loop reactor system
US9295964B2 (en) * 2013-09-19 2016-03-29 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Pressure relief for multiple polyolefin polymerization reactors

Also Published As

Publication number Publication date
EP3033169A1 (en) 2016-06-22
US9783621B2 (en) 2017-10-10
US9295964B2 (en) 2016-03-29
WO2015042045A1 (en) 2015-03-26
EP3033169B1 (en) 2023-04-12
US20150080533A1 (en) 2015-03-19
CA2924648A1 (en) 2015-03-26
US20160159938A1 (en) 2016-06-09
BR112016006156A2 (pt) 2017-08-01
ES2948034T3 (es) 2023-08-30
SA516370776B1 (ar) 2017-05-09
MX2016003584A (es) 2016-06-02
CA2924648C (en) 2021-07-27
CN105579124A (zh) 2016-05-11
CN105579124B (zh) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9718948B2 (en) System and method for closed relief of a polyolefin loop reactor system
BR112016006156B1 (pt) Sistema de produção de poliolefina e método para operar sistema de fabricação de poliolefina
US8822608B1 (en) Polyolefin production with different diluents in multiple polymerization reactors
US9403921B2 (en) Chain transfer agent removal between polyolefin polymerization reactors
US10799847B2 (en) Polyolefin production with multiple polymerization reactors
US10894840B2 (en) Unified cooling for multiple polyolefin polymerization reactors
BR112015013909B1 (pt) Produção de polietileno com múltiplos reatores de polimerização
BR112012019358B1 (pt) Método de operação de um reator de poliolefina e processo para fabricar um produto compreendendo uma poliolefina
US20180272309A1 (en) Cooling between multiple polyolefin polymerization reactors
US10072103B2 (en) Unified cooling for multiple polyolefin polymerization reactors

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 16/09/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.